هل شعرت يومًا بأنك أخف وزنا من المعتاد أثناء السباحة أو غارقة تماما في الماء؟
من الشائع أن تظهر الأشياء أفتح في الماء! إذا لم تكن معتادًا على هذا الشعور ، فحاول غمس يديك في دلو من الماء للحصول على شعور سريع.
لفهم السبب وراء ذلك ، فلنتحدث عن الشيء الرئيسي الذي يحتاج إلى شرح لفهم كل شيء ، وهو “الوزن”!
ماذا يعني الوزن؟ لماذا تصبح أخف في الماء؟
الوزن ليس مجرد رقم على مقياس ؛ إنه مقياس لمدى قوة الجاذبية في جذب الكتلة.
لقد شاهدنا جميعًا أفلامًا لأشخاص يقفزون على القمر ، أو كيف يركلون الصخور بسهولة على القمر ، كما يفعلون على الأرض دون عناء أو جهد!
- أغرب جسم وجد في الفضاء!
يوضح هذا بوضوح أنه على الرغم من أن الكتلة تظل كما هي ، فإن قيمة الوزن تتغير. في الحالة الأولى ، تتغير قيمة ثابت الجاذبية ، وبالتالي يتغير وزن الجسم.
ومع ذلك ، عندما يتعلق الأمر بالسباحة ، من الصعب الاستشهاد بالقمر كمثال! سبب الشعور بالضوء عند السباحة يختلف عن الخفة التي يشعر بها رواد الفضاء على سطح القمر!
عندما يتم غمر جسم ما في الماء ، فإنه يخلق قوة ضد الجاذبية ، وهو ما يجعلنا نشعر بأننا أخف وزنا. الطفو هو هذه القوة الصاعدة ضد الجاذبية.
بغض النظر عن مقدار ما تعرفه عن الطفو ، فإن تفسيره يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمبدأ أرخميدس الذي ربما سمعت عنه!
قصة مبدأ أرخميدس
يكمن أصل مبدأ أرخميدس في قصة حاكم قديم أمر الصائغين بصنع تيجان ذهبية. صنع الصائغ التاج حسب أوامر الملك ، لكن الملك شكك في نقاء الذهب المستخدم في التاج. لم تكن هناك طريقة للتحقق من هذه النقاء في ذلك الوقت.
لذلك كلف الملك الباحث المحلي ، أرخميدس ، بإيجاد حل للمشكلة.
قرر أرخميدس النظر في هذا السؤال. ولكن في وقت لاحق ، عندما دخل الحوض ، لاحظ أن الماء قد فاض من الحوض ووجد أن كمية هذه المياه تتناسب مع حجم الجسم المغمور.
وجد العالم أنه يمكنه استخدام هذه الحقيقة لمقارنة التاج بنفس وزن الذهب. لذلك ، يمكنه الحكم على ما إذا كان الذهب نقيًا أم لا.
الطفو والوزن الظاهري
ينص مبدأ أرخميدس على أن قوة الطفو الصاعدة التي تمارس على جسم مغمور جزئيًا أو كليًا تساوي وزن السائل الذي أزاحه الجسم. رياضياً ، هذا هو ناتج الكثافة وحجم السائل المزاح وقيمة ثابت الجاذبية.
لكن لا يزال هناك سؤال ، لماذا توجد قوة صاعدة مطلقة؟ قد يبدو هذا السؤال علميًا بشكل مبالغ فيه ولا تريد معرفة الإجابة ، ولكنه الأساس لحل اللغز الرئيسي في هذه المقالة!
لفهم هذا ، دعنا نتعمق أكثر في إحصائيات السوائل. يختلف الضغط في السائل بشكل خطي مع العمق. هذا يعني أن الضغط الذي يعمل على الجزء العلوي من الجسم المغمور هو في الواقع أقل من الضغط على الجزء السفلي من الجسم.
إذن القوة غير متوازنة ونحصل على قوة صافية صاعدة.
الوزن الظاهر
بعد أن قدمنا نظريات علمية كافية ، حان الوقت لشرح أسئلتنا الرئيسية هنا ، وهذا هو سبب شعورك بالخفة في الماء!
عندما ينغمس جسم في سائل ، تعمل قوة الطفو في الاتجاه المعاكس للوزن. ما نشعر به هو نتيجة هاتين القوتين ، وهي قوة الطفو المطروحة من الوزن الفعلي ، والتي تساوي الوزن الظاهري.
هذه القوة هي القوة التي تجعل السفينة تطفو على البحر والمحيط!
باختصار ، الطفو هو السبب الرئيسي لذلك ، فعندما تغمر أجسامنا بالماء ، يعمل الطفو ، مما يتسبب في سحب الجسم لأعلى ، حيث نشعر بأننا أخف وزنا.
من قال أن أعظم الأفكار تأتي من الحمام لم يكذب أبدًا!
اقرأ أيضًا
هل يمكن قياس وزن المعلومات؟ هل لديك وزن
ماذا لو كانت الأرض مسطحة حقًا؟
7 من أشهر الأساطير العلمية التي يعتقدها الناس!
المصدر
