مبدأ أرخميدس وتطبيقاته العملية - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

ويمكن أن تلاحظ أن السفينة المحملة بالبضائع تبحر بحيث تنخفض في الماء أكثر من السفينة الفارغة. وتستطيع توضيح هذا من خلال صنع قارب صغير من رقائق الألومنيوم، حيث يطفو هذا القارب بسهولة، وينغمر جزء أكبر منه في الماء إذا أضيف إليه حمولة من مشابك الورق. وإذا حطمت القارب وجمعت رقائق الألومنيوم التي تكونه على شكل كرة مصمتة، فإنها في هذه الحالة تغطس بسبب زيادة كثافتها.--- SECTION: الربط مع علم الأرض --- وبطريقة مماثلة، تطفو القارات الأرضية فوق مواد ذات كثافة كبيرة تحت السطح، وحركة الانجراف للصفائح القارية هي المسؤولة عن الأشكال والمواقع الحالية للقارات.وهناك أمثلة تطبيقية أخرى على مبدأ أرخميدس، منها الغواصات البحرية والأسماك؛ إذ توظف الغواصات مبدأ أرخميدس في عملها، فكلما ضخ الماء داخل عدد من الحجرات المختلفة وخارجها يتغير متوسط كثافة الغواصة، مما يجعلها تطفو أو تغطس. أما بالنسبة للأسماك، فلدي بعضها انتفاخ غشائي للسباحة يسمى مثانة العوم، وهي تطبيق مبدأ أرخميدس لتتحكم في العمق الذي توجد فيه، فالأسماك تنفخ مثانة العوم أو تقلصها كما ينفخ الإنسان خديه. فتنفخه لإزاحة كمية أكبر من الماء، وبذلك تزيد من قوة الطفو فترتفع، وفي المقابل تنزل إلى أسفل في الماء بتقليص حجم مثانة العوم.--- SECTION: تجربة عملية --- لماذا تؤكلك أذناك عندما تغوص في الماء؟ ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية--- SECTION: مثال 3 --- مبدأ أرخميدس ينغمر قالب بناء من الجرانيت حجمه (1.00 × 10⁻³ m³)، في الماء، فإذا كانت كثافة الجرانيت 2.7 × 10³ kg/m³، فما مقدار: a. قوة الطفو المؤثرة في قالب الجرانيت؟ b. الوزن الظاهري لقالب الجرانيت؟--- SECTION: 1 تحليل المسألة ورسمها --- • ارسم قالب جرانيت مغمورًا في الماء. • بين قوة الطفو الرأسية إلى أعلى وقوة الجاذبية الأرضية الرأسية إلى أسفل اللتين تؤثران في القالب. المعلوم V = 1.00 × 10⁻³ m³ ρ_الجرانيت = 2.70 × 10³ kg/m³ ρ_الماء = 1.00 × 10³ kg/m³ المجهول F_الطفو = ? F_الظاهري = ?--- SECTION: 2 إيجاد الكمية المجهولة --- a. احسب قوة الطفو على قالب الجرانيت. F_الطفو = ρ_الماء Vg = (1.00 × 10³ kg/m³)(1.00 × 10⁻³ m³)(9.80 m/s²) = 9.80 N عوض مستخدمًا ρ_الماء = 1.00 × 10³ kg/m³ و g = 9.80 m/s² و V = 1.00 × 10⁻³ m³2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: رسم توضيحي لقالب جرانيت مغمور في الماء Description: A 3D block, labeled 'الجرانيت' (Granite), partially submerged in a blue liquid representing water. An upward arrow labeled 'F_الطفو' (Buoyant Force) and a downward arrow labeled 'F_g' (Gravitational Force) are shown acting on the block. Key Values: F_الطفو (Buoyant Force), F_g (Gravitational Force) Context: Illustrates the forces acting on a submerged object as described in Example 3, specifically the buoyant force and gravitational force.**IMAGE**: رمز الاستجابة السريعة للتجربة العملية Description: A black and white QR code. Below it, the text 'ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية' (Refer to the practical experiments guide on the 'Ain Educational Platform) is visible. Context: Provides a digital link for students to access practical experiments related to the topic, likely buoyancy or pressure in water.