بحث عن قاعدة ارخميدس

بحث عن قاعدة ارخميدس

قاعدة أرخميدس

أوجد العالم اليوناني أرخميدس قاعدة تنص على أنّ الجسم المغمور كلياً أو جزئياً في مائع دون تأثير أيّ قوة عليه يندفع لأعلى بقوة صاعدة تُدعى قوة الطفو والتي يُساوي مقدارها وزن السائل الذي يزيحه الجسم عند غمره، ويُطلق على هذه القاعدة اسم قاعدة أرخميدس أو قانون الطفو. ويُمكن التعبير عنها رياضياً كالآتي:

  • قوة الطفو = كثافة السائل × حجم السائل المزاح × تسارع الجاذبية الأرضية.

يجدر بالذكر أنّ قوة الطفو تُعارض قوة الجاذبية دائماً، كما أنّ حجم السائل المُزاح يُساوي حجم الجسم في حالة كان الجسم مغموراً كلياً، وعندما يطفو الجسم؛ فإن حجم السائل المزاح يكون أقل من حجم الجسم، وتكون قوة الطفو مساوية لوزن الجسم، وإذا كان وزن الجسم أقل من وزن السائل المزاح فإنّ الجسم يرتفع لأعلى كما هو الحال مع لوح الخشب الذي يرتفع للأعلى عند محاولة إغراقه في الماء، أو بالون الهيليوم الذي يطير في الهواء، أمّا إذا كان وزن الجسم أكبر من كمية السائل المزاح فإنّه يغرق.

أمثلة على قاعدة أرخميدس

فيما يأتي بعض الأمثلة على قانون أرخميدس للطفو :

  • مثال (1): ما مقدار قوة الطفو المؤثرة على كرة فولاذية نصف قطرها يُساوي 5 سم مغمورة في الماء، مع العلم أنّ كثافة الكرة = 7900 كغ/م، وكثافة الماء = 1000 كغ/م.
    • الحل:
    • يُحسب حجم الكرة الفولاذية = (4/3) × π ×(نصف القطر)
    • حجم الكرة الفولاذية = (4/3) × 3.14 × (0.05)
    • حجم الكرة الفولاذية = 0.000523 م
    • حجم الجسم = حجم السائل المُزاح؛ بما أنّ الجسم مغمور كلياً.
    • قوة الطفو = كثافة السائل × تسارع الجاذبية × حجم الكرة
    • قوة الطفو = 1000 × 9.8 × 0.000523
    • قوة الطفو= 5.1254 نيوتن.
  • مثال (2): ما مقدار قوة الطفو المؤثرة على مكعب ووزنه في الهواء 19 نيوتن، وعند غمره في الماء يصبح وزنه 17 نيوتن.
    • الحل:
    • قوة الطفو = وزن الجسم في الهواء - وزن الجسم المغمور في الماء
    • قوة الطفو = 19- 17
    • قوة الطفو= 2 نيوتن

تطبيقات على قاعدة أرخميدس

يُوجد عدةّ تطبيقات على قاعدة أرخميدس وهي كالآتي:

  • الغواصة: تحتوي الغواصة على خزان الصابورة الذي يُخزن الماء، الأمر الذي يجعل وزن الغواصة أكبر من قوة الطفو، وبالتالي تبقى تحت الماء.
  • مقياس كثافة السوائل: يُستخدم لقياس كثافة السوائل النسبية؛ إذ يحتوي على كرات من الرصاص تطفو عاموديًا على السوائل، وكلما انخفض المقياس أكثر كلما كانت كثافة السائل أقل.
  • السفن: تنزل السفينة للأسفل إلى أن يتساوى وزنها مع وزن الماء المزاح، وعندما تُحمل بالمزيد من البضائع تُزيح المزيد من الماء وبالتالي تغوص بشكل أعمق إلى أن يتطابق وزن السائل المزاح مع وزن وحمولة السفينة وبالتالي تطفو.
  • المنطاد: يُحلق المنطاد في الهواء من خلال تأثير قوة الطفو عليه وتغلبها على قوة الجاذبية.
27تعليم
مزيد من المشاركات
دلائل وحدانية الله تعالى وقدرته

دلائل وحدانية الله تعالى وقدرته

دلائل وحدانية الله إنَّ أدلَّة وجود الله -تعالى- كثيرةٌ ومتعدِّدةٌ، فمنها الأدلَّة الطَّويلة المعقدة، ومنها الأدلَّة البسيطة السَّهلة، وهذا من رحمة الله -تعالى- بخلقه أن أوجد أدلَّةً تختلف وتتنوَّع بحسب قدرات البشر، وفيما يأتي نماذج من الأدلَّةٍ التي تساعد النَّاظر في إثبات توحيد الله -تعالى-، وأنَّه هو الإله الوحيد الذي يستحقُّ أن يُعبد بحقٍّ: دليل انتظام الكون إنّ الكون الذي نعيش به يتكوَّن من أنظمةٍ متعدِّدةٍ ومختلفةٍ ؛ من نظامٍ في البحر ونظامٍ ثانٍ في الجوِّ وثالثٍ في البرِّ، وفي كلِّ
التخلص من الوسواس

التخلص من الوسواس

الوسواس يُعرَف الوسواس القهري (بالإنجليزيّة: Obsessive compulsive disorder) على أنَّه نوع من الأمراض العقلية التي يُعاني منها الأشخاص، ويظهر عليهم على هيئة أفكار مهووسة، وهواجس، وسلوكيّات إلزاميّة مُتكرِّرة، ويجب الانتباه إلى أنَّ الوسواس القهري لا يتمثَّل بالعادات، كقضم الأظافر، أو التفكير بطريقة سلبيّة، حيث يُمكن للوسواس القهري أن يُؤثِّر في حياة الشخص الاجتماعيّة، ووظيفته، أو مدرسته، ويحول دون ممارسة الحياة الطبيعيّة، إذ أنَّ أفكار الشخص وأفعاله تكون خارجة عن إرادته، وعلى سبيل المثال، فبعض
حقن زيادة هرمون الذكورة

حقن زيادة هرمون الذكورة

حقن زيادة هرمون الذكورة تُعرف حُقن هرمون الذكورة بحقن التستوستيرون، حيث يتم إنتاج هرمون التستوستيرون بشكلٍ طبيعي في الجسم، إذ يساهم في نمو، وتطور، الأعضاء الجنسية الذكرية، وظهور الخصائص الذكورية، وفي الحقيقة يتوفر هذا الهرمون صناعياً على أربعة أشكال مختلفة من الحقن، تستخدم في علاج نقص هرمون التستوسستيرون الناجم عن الإصابة بمشاكل صحية مختلفة، تتسببب في انخفاض قدرة الجسم الطبيعية على إنتاج التستوستيرون، ومن هذه المشاكل: الإصابة باضطرابات في الخصيتين، أو في الغدة النخامية، أو في غدة تحت المهاد
دور الإدريسي في تطوير علم الجغرافيا

دور الإدريسي في تطوير علم الجغرافيا

دور الإدريسي في تطوير علم الجغرافيا ظهر عدد من العلماء المسلمين وغير المسلمين المختصين في علم الجغرافيا، ومن العلماء الذي ظهروا في تلك الفترة وغيرها في علم الجغرافيا وعملوا على تطويره الإدريسي، وهو محمد بن محمد بن عبد الله الإدريسي كان مفكرا وباحثا ويعد من الرحالة أيضا، لأنه كان يسافر إلى دول العالم ليكتشف الطبيعة الجغرافية في المناطق. إنجازات ومساهمات الإدريسي في علم الجغرافيا لم يقتصر علم الإدريسي وأبحاثه على شبه الجزيرة العربية أو في أفريقيا مسقط رأسه، وإنما توسع ليشمل كلا من القارة
أسباب زوفان المعدة

أسباب زوفان المعدة

الحالة النفسية تتمثل الإصابة بزوفان المعدة أو ما يُعرَف بالغثيان (بالإنجليزية: Nausea)، بالشعور برغبة بالتقيؤ للتخفيف من الاضطراب في المعدة، وهناك العديد من الأسباب المختلفة التي قد تؤدي إلى المعاناة من الغثيان، مثل العوامل النفسيّة، ومنها ما يأتي: رؤية شخص آخر يتقيأ. مشاهدة الدماء. الاكتئاب والقلق النفسيّ. بعض الاضطرابات النفسية، ومنها ما يأتي: اضطراب القلق العام (بالإنجليزيّة: Generalized anxiety disorder). الرهاب الاجتماعي (Social anxiety disorder). فقدان الشهية العصابيّ (بالإنجليزيّة:
الفرق بين دراسة الحالة وإدارة الحالة

الفرق بين دراسة الحالة وإدارة الحالة

الفرق بين دراسة الحالة وإدارة الحالة من حيث المفهوم يُمكن دراسة الفرق بين دراسة الحالة وإدارة الحالة من حيث المفهوم على النحو الآتي: مفهوم دراسة الحالة هي دراسة تفصيلية لشخص، أو مجموعة، أو حدث، وغالباً ما تُعمم نتائج دراسة الحالة على العديد من الحالات الأخرى، أما أبرز الصعوبات التي تواجه دراسة الحالة هي أنها تميل لأن تكون ذاتية مما يجعل الباحثين يواجهون صعوبات في تعميم نتائج دراسات الحالة على أكبر قدر ممكن من مجتمع الدراسة. مفهوم إدارة الحالة هي طريقة لتنظيم العمل والقيام به بهدف تلبية
الفرق بين الغزل العذري والغزل الصريح

الفرق بين الغزل العذري والغزل الصريح

الغزل العذري والغزل الصريح يتمثّل الفرق الأساسي بين الغزل العذري و الغزل الصريح في كون أحدهما يتجه نحو الروحانية، فهو حب الروح للروح واشتياقها لها والتعبير عن ذلك بالشعر، بينما الغزل الصريح فهو حسيٌّ ماديّْ، يتغنى بالصفات الجسدية للمحبوب وبشوق الجسد للجسد، وقد تجمع قصيدة واحدة بين هذين الشكلين الشعرين، أو قد تتفرد القصائد بأحدهما، وكذلك حال الشعراء فقد يكتب أحدهم على مدار حياته غزلاً صريحاً فقط، بينما يكتب الآخر على مدار حياته غزلاً عذرياً فقط، أو قد يجمع شاعر بين النمطين في شعره. الفرق بين
مدينة الباب

مدينة الباب

مدينة الباب مدينة الباب إحدى المدن السورية الواقعة في محافظة حلب، حيث تعد من المدن القديمة والتاريخية، وكانت قديماً تدعى باسم تيماء، وتقع المدينة جغرافياً في الجزء الشمالي من سوريا، وتقع فلكياً على دائرة عرض 36.2053 شمال خط الاستواء، وعلى خط طول 37.1590 شرق خط جرينتش، وتبلغ مساحة أراضيها مائة وتسعين كيلومتراً مربعاً، وترتفع عن مستوى سطح البحر أربعمائة وتسعة وسبعين متراً. سكان مدينة الباب يبلغ عدد سكان مدينة الباب ثلاثمائة ألف وثمانمائة وتسعة وثمانين نسمة، وذلك حسب إحصائيات عام 2008 ميلادياً،