قوة الطفو ومبدأ أرخميدس - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

--- SECTION: قاع الصندوق. --- قارن بين المعادلتين الآتيتين:F العلوية = P علوية A = ρhgA F السفلية = P سفلية A = ρ (l+h) gAإن القوى المؤثرة في الجوانب الأربعة الرأسية متساوية في جميع الاتجاهات؛ لذا ليس هناك قوة محصلة أفقية. والقوة الرأسية إلى أعلى المؤثرة في قاع الصندوق أكبر من القوة الرأسية إلى أسفل المؤثرة في سطحه العلوي؛ لذا فهناك قوة محصلة رأسية. ويمكن الآن حساب مقدار قوة الطفو.F الطفو = F السفلية - F العلوية = ρ (l+h) gA - ρhgA = ρlgA = ρVgوتبين هذه الحسابات أن القوة المحصلة الرأسية إلى أعلى تتناسب طرديًا مع حجم الصندوق، وهذا الحجم يساوي حجم المائع المزاح أو المدفوع خارجًا عن طريق الصندوق؛ لذا فإن مقدار قوة الطفو ρVg تساوي وزن المائع المزاح عن طريق الجسم.--- SECTION: قوة الطفو --- مقدار قوة الطفو المؤثرة في الجسم تساوي وزن المائع المزاح عن طريق الجسم، والتي تساوي كثافة المائع المغمور فيه الجسم مضروبًا في حجم الجسم وفي تسارع الجاذبية الأرضية.اكتشف هذه العلاقة في القرن الثالث قبل الميلاد العالم الإغريقي أرخميدس، وينص مبدأ أرخميدس على أن الجسم المغمور في مائع تؤثر فيه قوة رأسية إلى أعلى تساوي وزن المائع المزاح عن طريق الجسم. ولا تعتمد القوة على وزن الجسم، ولكن تعتمد فقط على وزن المائع المزاح.--- SECTION: هل يغوص الجسم أم يطفو؟ --- إذا أردت أن تعرف ما إذا كان الجسم سيطفو أم يغوص فإنه يجب أن تأخذ بعين الاعتبار كل القوى المؤثرة في الجسم. فقوة الطفو تدفع الجسم إلى أعلى، ولكن وزن الجسم يسحبه إلى أسفل، ويحدد الفرق بين قوة الطفو ووزن الجسم ما إذا كان الجسم سيغوص أم يطفو.افترض أنك غمرت ثلاثة أجسام في خزان مملوء بالماء (ρماء = 1.00 × 10³ kg/m³)، وكان حجم كل جسم منها 100 cm³ أو 1.00 × 10⁻⁴ m³. فإذا كان الجسم الأول فولاذيًا كتلته 0.90 kg، والجسم الثاني عبوة صودا من الألومنيوم كتلتها 0.10 kg، أما الجسم الثالث فمكعب من الجليد كتلته 0.090 kg. فكيف يتحرك كل من الأجسام الثلاثة عندما تغمر في الماء؟--- SECTION: تجربة عملية --- لماذا تبدو الصخرة خفيفة في الماء؟ ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية.وزارة 29 التعليم2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 13-1 يؤثر المائع بقوة إلى أعلى في قاع الجسم المغمور أكبر من القوة المؤثرة إلى أسفل في السطح العلوي للجسم. وتسمى محصلة القوة إلى أعلى بقوة الطفو. Description: A diagram illustrating a rectangular block submerged in a fluid. Arrows indicate forces acting on the block. Downward arrows labeled 'F العلوية' (upper force) act on the top surface, and upward arrows labeled 'F السفلية' (lower force) act on the bottom surface. Horizontal arrows indicate forces on the sides. The fluid level is marked 'h' from the top of the block, and the block's height is 'l', making the total depth to the bottom of the block 'h+l'. The diagram visually represents the concept of buoyancy. Context: This diagram visually explains the forces acting on a submerged object, demonstrating that the upward force on the bottom surface is greater than the downward force on the top surface, resulting in a net upward force known as buoyancy.