نیروی ارشمیدس

وقتی جسمی در یک مایع، غوطه ور می‌شود، حجمی را اشغال می‌کند. مایعی که جسم جامد در آن قرار دارد، جابه جا می‌شود. علاوه بر این، به تجربه دریافته ایم که در این حالت، جسم، سبک تر از وضع عادی خود به نظر می‌رسد. آب، جسم را به بالا می‌راند. می‌توان گفت وقتی جسمی در یک مایع قرار می‌گیرد، به اندازه ی وزن مایعی که جای آن را اشغال کرده است، سبک تر می‌شود. ما این نیرو را - که از طرف مایع به جسم جامد وارد می‌شود - " نیروی ارشمیدس " می‌نامیم.

با استفاده از مدل سازی بالا می‌توانید بیش تر با این نیرو آشنا شوید. قسمت آبی رنگ نشان دهنده ی مایع است. مستطیل خاکستری هم نشان دهنده ی یک جسم جامد دلخواه است. شما می‌توانید حجم و چگالی جسم و هم چنین چگالی مایع را تغییر دهید. برای تغییر حجم جسم، با موس روی آن بروید و right click کنید. سپس با drag کردن حجم جسم را به اندازه ی مطلوب خود برسانید. اگر شی ء را drag کنید، می‌توانید آن را جابه جا نمایید.

دو بردار نیز در شکل دیده می‌شود . بردار مشکی نیروی وزن است و بردارقرمز رنگ، نیروی ارشمیدس را نشان می‌دهد. دقت کنید وقتی جامد در مایع پایین می‌رود، اندازه ی بردار مشکی ثابت است، اما بردار قرمز رنگ بزرگ تر می‌شود؛ وقتی تمام مایع در آب قرار گرفت، اندازه ی این بردار هم ثابت می‌ماند. می‌توانید بگویید چرا ؟

مایعی که جسم جامد در آن قرار گرفته است، بالا می‌آید. پس سطح آب درون ظرف افزایش پیدا می‌کند. این حجم از مایع همان مقداری است که در شکل، بالای خط سفید رنگ قرار می‌گیرد. به این حجم دقت کنید. آیا رابطه ای بین آن و اندازه ی بردار قرمز وجود دارد؟

علاوه بر این ها، دو نمودار هم در شکل وجود دارد. منحنی آبی رنگ، فاصله ی عمودی را مشخص می‌کند و منحنی قرمز نشان دهنده ی سرعت جسم است. اگر کلید pause را فشار دادید و مدلس ازی متوقف شد، کافی است right click کنید تا مدل سازی ادامه پیدا کند.

صفحه اصلی