وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
هر كس كه بخواهد توپی را وارد آب كند حتماً با یك نیروی بازگرداننده قوی مواجه شده است. این نیرو كه جهتش رو به بالا است به عنوان نیروی شناوری شناخته می‌شود. تمام سیالات به هر جسمی كه در آنها قرار می‌گیرد نیرویی وارد می‌كنند. ...
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

نیروی شناوری 

هر كس كه بخواهد توپی را وارد آب كند حتماً با یك نیروی بازگرداننده قوی مواجه می شود. این نیرو كه جهتش رو به بالا

است به عنوان "نیروی شناوری" شناخته می‌شود. تمام سیالات به هر جسمی كه در آن ها قرار می‌گیرد نیرویی وارد می‌كنند.

 

برای مشاهده فیلم کلیک کنید.

 

منشأ نیروی شناوری از آن جا حاصل می‌شود كه فشار با افزایش عمق زیاد می‌گردد.

 

 

شكل سمت راست استوانه‌ای به ارتفاع h را نشان می‌دهد كه داخل مایعی قرار گرفته است. فشار P١ بر روی وجه بالایی نیرویی به اندازه P١A به سمت پایین وارد می‌كند ( A سطح مقطع استوانه است) به همین نحو، فشار P٢ روی وجه پایینی، نیرویی به اندازه P٢A رو به بالا وارد می‌كند.

 

از آن جا كه فشار در عمق بیشتر زیاد است، نیروی رو به بالا بیشتر از نیروی رو به پایین می‌باشد.

 بنابراین، مایع، یك نیروی برآیند رو به بالا به استوانه وارد می‌كند اندازه این نیروی شناوری برابر است با: FB = P2A - P1A = (P2 - P1) A

 

 اگر به جای P2 - P1 مقدار معادلش (یعنی P2 = P1 + ) را قرار دهیم خواهیم:

حاصل ضرب hA برابر حجم مایع داخل استوانه است.

  در این رابطه برابر چگالی مایع است نه چگالی ماده‌ای كه با آن استوانه ساخته شده است. بنابراین مقدار  برابر جرم m مایع جا به جا شده است. پس نیروی شناوری برابر mg می باشد كه این برابر وزن مایع جا به جا شده است.

 

نیروی شناوری

 

 در تصاویر زیر مفهوم عبارت فوق به نمایش در آمده است.

نیروی شناوری

 

در فیلم زیر به وزن جسم قبل از وارد شدن در آب و بعد از فرو رفتن در آن توجه کنید. وقتی که آب جا به جا شده (بیرون ریخته شده) به ترازو اضافه می شود آیا ترازو باز هم مقدار اولیه را نشان می دهد؟

 

برای مشاهده فیلم کلیک کنید.

 

این جمله به وزن مایع كه بیرون می‌ریزد اشاره دارد مشروط بر این كه ظرف مایع كاملاً پر باشد و استوانه وارد آن گردد. "نیروی شناوری" نوع جدیدی از نیروهاست. بلكه فقط نامی است كه به نیروی برآیند وارده از طرف مایع به جسم اطلاق می‌گردد.

 

نكته جالب اینكه شكل جسم فرو رفته در آب اهمیت ندارد و مستقل از شكل ظاهری جسم، نیروی شناوری رفتار یگانه دارد و از قانون ارشمیدس پیروی می‌كند. ارشمیدس (212-287 قبل از میلاد) مبانی این قانون را كشف كرد. 


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم:‌ مریم فروزان کیا

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین