لو أنه لدينا غواصة تقف عل سطح الماء فمتى تكون قوة الطفو – أرشميدس أكبر ما يمكن؟
طبعاً يمكن دراسة المسألة بالمعادلات ولكن الدراسة بقوانين الهندسة والمتجهات أسهل بكثير: عندما تتوازن الغواصة على سطح الماء فيكون حسب قانون نيوتن الثالث قوة الجاذبية تساوي وتعاكس بالاتجاه قوة الطفو.
وبما أن الغواصة لا تحتوي على غاز أخف من الهواء كالهليوم وليس فيها محرك للطيران (ربما في المستقبل) فهي لا تنوي الطيران وتكون أكبر قيمة لقوة الطفو وهي قوة رد فعل تساوي قوة الجاذبية عند سطح الماء وبإشارة معاكسة. (وهو الجواب)
الآن لو كانت قوة الوزن 100000 نيوتن وقوة الطفو 20000 فستكومن المحصلة 80000 نيوتن أي الغواصة داخل الماء على عمق يناسب مع المحصلة 800000 نيوتن وحسب شكلها وشكل خزاناتها وكلما نزلت إلى القاع كلما امتلأت خزاناتها بالماء وقلت (انخفضت قيمة) قوة الطفو (وزن الماء المزاح والذي يساوي عددياً حجم الماء المزاح
m = ρ V = 1 V
على السفن التجارية علامات عمق منها مباشرة يمكن معرفة كتلة حمولتها بدون الحاجة لحساب كتلة كل حقيبة دخلت إليها.
د سعيد محمد صباغ
Dr.Said SABBAGH
جامعة الملك فيصل – كلية المعلمين بالإحساء- قسم العلوم – منسق شعبة الفيزياء
ص ب 2313 رمز 31981
00966501232400
