شناوری-۱

نیروی شناوری

فرض کنید یک توپ بسکتبال را بخواهید وارد آب کنید، اما اولاً اینکار به سختی انجام می‌شود و دوماً وقتی آن را رها می‌کنیم، توپ به سطح آب برمی‌گردد. این تجربه‌ی ساده به ما نشان می‌دهد که از طرف آب یک نیرویی به سمت بالا از طرف آب بر توپ وارد می‌شود. به این نیرو، نیروی شناوری گفته می‌شود.

پس: هر گاه جسمی را داخل شاره‌ای فرو برده شود از طرف شاره یک نیروی بالا سویی به جسم وارد می‌شود که به آن نیروی شناوری گفته می‌شود.

این نیرو اولین بار توسط ارشیمدس کشف شد.

? چرا نیروی شناوری روبه بالاست: مانند شکل هنگامی که جسمی داخل شاره قرار دارد، شاره از همه طرف به جسم نیرو وارد می‌کند، اما هرچه به عمق بیشتری می‌رویم اندازه‌ی این نیرو بیشتر می‌شود، پس یک نیروی خالص به سمت بالا از طرف شاره به جسم موارد می‌شود.

حالا شاید بپرسید پس چرا برخی اجسام در شاره‌ای مانند آب غرق می‌شوند و برخی دیگر روی آن شناور می‌مانند.

مگرنگفتیم نیروی شناوری همواره به سمت بالاست؟

جواب این سؤال به کم یا زیاد بود چگالی جسم در مقایسه با چگالی شاره برمی‌گردد. بر این اساس وضعیت

اجسام داخل یک شاره با توجه به چگالی آن نسبت به چگالی شاره بصورت زیر هستند:

جسمA: شناور \(\rho_{L} > \rho_{A}\)

جسمB: در حال فرورفتن \(\rho_{L} < \rho_{B}\)

جسمC: در حالا بالا رفتن \(\rho_{L} > \rho_{C}\)

جسمD: غوطه‌وری \(\rho_{L} = \rho_{D}\)

در مرحله‌ی بعد به مقایسه‌ی نیروی شناوری و نیروی وزن برای هر چهار مورد می‌پردازیم:

جسمA: شناور \(W_{A} = F_{b}\)

جسمB: در حال فرورفتن \(W_{B} > F_{b}\)

جسمC: در حالا بالا رفتن \(W_{C} < F_{b}\)

جسمD: غوطه‌وری \(W_{D} = F_{b}\)

• هرچه چگالی شاره کمتر باشد، جسم بیشتر فرو می‌رود.
• نیروی شناوری با : چگالی شاره، شتاب گرانش محل و حجم شاره‌ی جابه‌جا شده رابطه‌ی مستقیم دارد. راستی!! اصلاً مهم نیست شکل جسم چه جوریه.