بحث مختصر عن دافعة أرخميدس للسنة الرابعة متوسط في الفزياء - الجيل الثاني

   بحث مختصر عن دافعة أرخميدس للسنة الرابعة متوسط في الفزياء - الجيل الثاني 

مدونة التربية و التعليم 

متابعي مدونة التربية و لتعليم مرحبا بكم 

بحث مختصر عن دافعة أرخميدس للسنة الرابعة متوسط في الفزياء - الجيل الثاني 

دافعة أرخميدس هي أحد قوانين الفيزياء التي تحكم السوائل والغازات والتي نصادفها في حياتنا اليومية فمثلا عندما يذهب أحدنا إلى البحر يشعر أثناء السباحة بخفة في وزنه ويستطيع الطفو على سطح الماء وهذه الظاهرة تدعى بتأثير دافعة أرخميدس ،فمن هو أرخميدس ؟وما هي دافعة أرخميدس؟وكيف إكتشفت دافعة أرخميدس؟وماهي تطبيقات دافعة أرخميدس ؟

 من هو أرخميدس أرخميدس 

هو فيلسوف يوناني ولد بمدينة صقلية التي كانت تتمتع بحكم ذاتي وتوفي بها مقتولا عل يد جندي روماني أثناء حصار مدينته ولم يكن يعلم بأن مدينته محاصرة إذ كان يعكف على حل مسألة رياضية 

 تعريف دافعة أرخميدس 

تنص دافعة أرخميدس على ان الجسم المغمور جزئيا أو كليا بالسوائل أو المحاط بالغازات يخضع لقوة تصاعدية مساوية لوزن السائل ويعتبر هذا الشرط الشرط الأول لتوازن الأجسام في السوائل والغازات ،وتدعى هذه القوة الدافعة بقوة الدفع فحين نسمي مركز الجسم المغمور بمركز الدفع ،أما الشرط الثاني فينص على أن مركز ثقل الجسم العام ومركز دفعه يقعان على نفس الشاقول وقد سميت هذه النظرية بدافعة أرخميدس نسبة إلى العالم أرخميدس الذي كان أول من بحث في تداعيات هذه الظواهر وتوصل إلى إثباث نظريته هذه،اصبح يمكن الآن تفسير هذا الأمر بوضوح أكثر مايحدث هو أنه عند غمر الجسم بالماء يدفع بفعل قوة الدفع الناتجة عن الفرق في الضغط الذي يمارسه السائل أو الغاز على إرتفاعات مختلفة وبالتالي فإن إتجاه القوة الدافعة عادة مايكون نحو الأعلى. 

تفسير دافعة أرخميدس 

نجد أن الوزن الناجم عن الجاذبية تعارضه القوة التي يسببها السائل ونظرا لإنخفاض قوة الجاذبية الفعلية يبدو الجسم وكأن وزنه ينخفض إذ أن الوزن الظاهر للجسم يساوي وزن الجسم في الهواء مطروحا منه قوة الدفع 

 ومنه نستطيع إستنتاج قانون حساب قوة الدفع والذي يسمى قانون دافعة أرخميدس ويكتب رياضيا على النحو التالي 

 fb يساوي p مضروبةg ومضروبة v 

 fb هي قوة الدفع 

 p هي كثافة السائل 

 v هو حجم الجزء المغمور من الجسم 

 g هو تسارع الجادبية

 وكما نعلم فإن الكتلة بالعموم تساويكثافة المادة مضروبة بالحجم وبالتالي نستنتج أن قوة الدفع تساوي وزن السائل المزاح 

 إكتشاف نظرية أرخميدس

 إكتشاف نظرية أرخميدس كان بحكم الصدفة تناقلت لنا عبر الأزمنة القديمة إلى الآن وقصته كما وصلت إلينا تقول بأن أحد ملوك اليونان طلب من صائغ ماهر أن يصنع له تاجا مصنوعا من الذهب الخالص فأعطى الملك الصائغ كمية الذهب اللازمة وبعد مدة من الزمن سلم الصائغ التاج للملك وأعجب الملك كثيرا بدقة الصنع ومهارة الصائغ إلا أن الملك شك بأن كمية الذهب المستخدمة في صنع التاج أقل من كمية الذهب المسلمة للصائغ ،هنا بدأالملك يفكر في كيفية معرفة فيما إن كان الصائغ إستخدم كامل الذهبأم لا نفطلب من الفيلسوف أرخميدس ان يحل هذا الموضوع بأي طريقةوهنا بدأ الفيلسوف يفكر إلى أن إهتدى للحل بحكم الصدفةإذ لاحظ أثناء إستحمامه أن جسمه يتعرض لقوة تدفعه إلى الأعلى فقام بعدة تجارب لعدة معادن تختلف في درجة تأثيرها بقوة الدفع التي تتعرض لها الأجسام المغمورة بالماء وبالتالي توصل ارخميدس إلى أن الصائغ لم يستعمل كامل كمية الذهب المعطاة له من الملك وتوصل إلى القاعدة التي تقول بأن وزن الجسم المغمور بالمياه يساوي كمية الماء المزاح. 

 تطبيقات دافعة أرخميدس

 الغواصات:

تصميم الغواصات مزودة بتجويف كبير يستخدم للتحكم فيها مما يجعل من كثافتها أصغر نسبيا من الماء الأمر الذي تسبب في طفو الغواصة وبمراعاة مبدأ دافعة أرخميدس ،توصل المصممون إلى تعبئة خزانات خاصة في الغواصة بالماء فيزيد ذلك من كثافتها فتستطيع بذلك الغوص في الماء وعند الخروج كل مايجب على الغواص هو تفريغ الماء من هذه الخزانات لتصغر كثافتها وتدفع بفعل قوة الدفع إلى السطح

 منطاد الهواء:

يملئ بالون المنطاد بالهواء الساخن مما يجعله يرتفع عاليا وذلك لأن وزنه يصبح أقل من الهواء المحيط وعند الرغبة في إنزال المنطاد ينبغي فقط التحكم في كمية الهواء الساخن ليزيد وزنه وبالتالي يصبح أثقل من القوة الدافعة وينزل نحو الأرض 

 السفينة:

تطفو السفينة لأن كثافتها أقل من كثافة الماء حيث صممت مزودة بتجويف داخلي يجعل من كثافتها العامة أقل لذا فإن القوة الدافعة تكفي لجعلها تطفو على سطح الماء إذن نستنتج أنه عند غمر جسمفي الماء بشكل كلي أو جزئي فإنه يخضع لقوة تدفعه إلى الأعلى هذه القوة تساوي وزن السائل المزاح وتسمى هذه القاعدة بقوة الطفو

تعديل المقال