قوة ضغط الماء

قوة ضغط الماء

يعرَّف الضغط بأنَه القوة لكل وحدة مساحة، ويقاس بوحدة قياس اسمها الباسكال وهو كمية غير متجهة، ويعبَّر عنه بالعلاقة الرياضية التالية: P=F/A، حيث P هي الضغط، وA هي مساحة الجسم، وF هي القوة المؤثرة عمودياً في الجسم، ومن الواضح للعيان أنّ السوائل بشكل عام والماء بشكل خاص تنتج ضغطاً في جميع الاتجاهات، وهذا شيء بديهي، فبالنسبة للغواصين والسباحين مثلاً فإنّهم وعلى عمق معين يشعرون بضغط الماء على جميع أجزاء أجسادهم وبشكلٍ متساوٍ من جميع الاتجاهات، وهذا الضغط لا يعتمد على كمية الماء إنّما على العمق الذي يغوصون فيه فيرتبط الضغط والعمق بعلاقةٍ طرديةٍ بينهما، ولا بد من الإشارة إلى أنّ الضغط عند عمق معين لا يتأثر بالمساحة.

قوة الطّفو

إنّ الجسم الذي تغمره المياه يفقد بعضاً من وزنه، وهذا يفسرُ سهولة رفع جسم ثقيل داخل الماء، حيث تتولد قوة معاكسة لاتجاه الجاذبية تؤثر في الجسم عمودياً وللأعلى وتعرفُ هذه القوة بقوة الطفو، وإذا كان وزن الجسم المغمور في الماء أكبر من هذه القوة فإنّه سيغطس، وسيطفو للأعلى اذا كان وزنه اقل من قوة الطفو.

قاعدة أرخميدس

تعبِّر قاعدة أرخميدس عن العلاقة ما بين قوة الطفو والسائل المُزاح وهي تنص على أنّه: (يخضع الجسم المغمور في مائع لقوة إلى الأعلى تساوي وزن السائل المُزاح)، فإذا فرضنا أنّنا وضعنا حجراً في الماء مما أدى الى إزاحة كيلوغرام من الماء، فإنّ قوة الطفو التي ستؤثر في أسفل الحجر وترفعه للأعلى هي بمقدار كيلوغرام، وتعطى هذه القاعدة بالعلاقة الرياضية التالية: B=P*V*g حيث: B هي قوة الطفو، وP تعبر عن كثافة السائل ووحدته (كيلوغرام لكل متر مكعب)، وV هو حجم الجسم الموجود في السائل ووحدته (المتر المكعب)، وg هو التسارع الناتج عن الجاذبية.