طفو

القوى المؤثرة على الجسم عند الطفو.

الطفو هوظاهرة تحرك الأجسام في الموائع (السوائل والغازات) إلى الأعلى إذا كان محيطها أعلى كثافة منها، ومثال عليها طفوالخشب على الماء، وطفوالزيت على الماء والمنطاد والغواصة. تلك القوة المؤثرة على الجسم تسمى أحيانا دفع الماء على الجسم.

وتكون قوة الطفوتعبير عن الفرق بين وزن الجسم الحقيقي خاليا من المائع (السائل أوالغازي) وبين وزنه الظاهري في الوسط المائع المحيط. يقاس وزن الجسم الحقيقي بكتلة الجسم مضروبة × تسارع الجاذبية الأرضية.

الطفووالكثافة

إذا كان وزن جسم ما أقل من وزن الماء المزاح (المـُزاغ) بنفس حجم الجسم عند انغماره في الماء كليا ً، تكون كثافة الجسم أقل من كثافة الماء. وبالتالي فإن الجسم سيطفوإلى حتى يصبح وزن الجسم مساويا لوزن الماء المزاح. أما إذا كان وزن الجسم أكبر من وزن الماء المزاح في حالة انغماره كليا (مثل النحاس)، فإنه يغطس في الماء، لكن النحاس يستطيع الطفوإذا كان مفرغا بحيث يحتفظ بحجم كاف من الهواء. وفي تلك الحالة، فإن كثافة الجسم ستضم النحاس وما فيه من هواء، وتصبح أقل من كثافة السائل، وبالتالي فإنه يطفو.

الكثافة = إجمالي كتلة الجسم ÷ حجمه

ووحدة الكثافة كيلوغرام / متر³.

إذا كان الجسم مصنوع من مادة ذات كثافة أعلى من المائع، كجسم من حديد مثلا في الماء، يؤدي إلى غرق الجسم في السائل أوالغاز المحيط.

وإذا كان الجسم مصنوع من مادة ذات كثافة عالية ولكن يوجد به حيز من الهواء المحبوس، فقد يكفي دفع الماء لكي يطفو.

مثل السفينة.. مصنوعة من الحديد (الفولاذ) ولكنها وعلى الرغم من حجمها الكبير تطفو، وذلك لوجود حيز من الهواء، فيكون متوسط كثافة السفينة أقل من كثافة الماء. فهذا يجيب عن السؤال التقليدي حول طفوالسفينة هائلة الحجم وغرق المسمار الصغير: إن جسم السفينة قد صمم بحيث يزيح مقدارا كبيرا من الماء ولوحتى كمية الحديد التي صنعت منها السفينة لم تصمم على شكل حوض كبير لغاصت في الماء كالمسمار ومثال السفينة يبين حتى طفوجسم ما لا يعتمد على وزنه وإنما يعتمد أيضا على كمية الماء التي يزيحها ويمكن أيضاً إيضاح قاعدة الطفوبهذه الطريقة إذا وضع جسم في الماء فإنه يقابل دفعا من الأسفل إلى الأعلى يعادل وزن كمية الماء التي يزيحها. وحسب قاعدة الطفوفإنه إذا أزاح الجسم ماء وزنه أكثر من وزن الجسم فإنه سيطفووإذا أزاح الجسم ماءً وزنه أقل من وزن الجسم فإنه سيغوص وإذا أزاح الجسم ماءً مساوياً لوزن الجسم فإنه لن يطفوولن يغوص ويظل معلقا كما يحدث لتلك الحشرات التي تسير على الماء فإذا عام الجسم فوق الماء سمي موجب الطفووإذا غاص في الماء سمي سالب الطفوأما إذا لم يعم سمي متعادل الطفو

قاعدة أرخميدس للأجسام الطافية

إذا طفا جسم على سطح سائل ما فإن وزن الجسم المغمور يساوي وزن السائل المزاح.

مواضيع متعلقة

اللزوجة
أرخميدس
طوف
غواصة
صديري غطس
شذوذ الكثافة

مراجع

^ Acott, Chris (1999). "The diving "Law-ers": A brief resume of their lives". South Pacific Underwater Medicine Society journal. 29 (1). ISSN 0813-1988. OCLC 16986801. مؤرشف من الأصل في 2 أبريل 2011. اطلع عليه بتاريخ 13 يونيو2009.
^ "Floater clustering in a standing wave: Capillarity effects drive hydrophilic or hydrophobic particles to congregate at specific points on a wave" (PDF). 23 يونيو2005. مؤرشف من الأصل (PDF) في 21 يوليو2011.