من هو مكتشف قاعدة “طفو الأجسام”؟

1 إجابة واحدة

هل سبق وتساءلت أثناء ممارستك السباحة عن سبب قدرتك على الطفو فوق سطح الماء، أو لاحظت عند وضعك لأحد المجسمات في حمام السباحة المنزلي خاصّتك أنها تطفو على السطح ولا تغرق للأسفل؟

إنّ قاعدة طفو الأجسام هذه تسمّى علمياّ بدافعة أرخميدس، وذلك نسبةً لمكتشفها المهندس والمخترع وعالمُ الرياضيات والفيزياء والفلك اليونانيٌّ أرخميدس.

أرخميدس أحد أبرز علماء العصر الكلاسيكيّ، الذي وُلد عام 287 قبل الميلاد في مدينة سيراكيوز التابعة لجزيرة صقلية اليونانيّة، وهو الذي وضع أفضل الأسس في مجالات علم الإحصاء والهيدروستاتيك، وشرح مبدأ عمل الرافعة، كما اخترع الكثير من الآلات المبتكرة مثل البكرات المركّبة والمضخّات اللولبية.

في جُعبة أرخميدس الكثيرمن النظريات الهندسيّة وأهمها: حجم الكرة ومساحة سطحها، محيط الدائرة، المساحة الواقعة تحت القطع المكافئ، أقرب قيمة دقيقة لرقم باي π.

فقد كان أرخميدس عبقري رياضيات، فمنذ قرون مضت استخدم الأرقام المتناهية في الصغر بطرقٍ شبيهةٍ لمعادلات التفاضل والتكامل الموجودة في يومنا هذا، كما أنه مهّد الطريق أمام علماء الرياضيات الحاليين وساعدهم في حساب حجوم ومساحات عدد كبير من الأشكال الهندسية ذات الأسطح المنحنية، كالدائرة والهرم والمخروط وذلك من خلال القيمة التقريبية التي وضعها للعدد باي.

أهم الحقائق حول أرخميدس

  • هو من برهن أن مساحة الدائرة هي مرلع نصف قطرها مضروباً بالعدد باي.
  • كان مهتماً بكل من الشعر والموسيقا والفن، إضافةً لكل العلوم التي سبق وذكرتها بالأعلى.
  • مجال الدراسة المفُضل لديه كان علم البصريات الذي يهتمّ بانعكاس الضوء من المرايا.
  • لقد طوّر الكثيرمن التقنيات الحربيّة التي كانت تُستخدم في الحروب.
  • عندما الغزو الروماني لمدينته، لم يعلم بذلك بسبب اعتكافه على عمله في الرياضيات.
  • يوجد الكثيرمن الروايات حول طريقة وفاته، ولكنه توفي ما بين 212 أو 211 قبل الميلاد.

 وبالعودة إلى دافعة أرخميدس فهي أحد القوانين الفيزيائية الخاصّة بالسوائل والغازات، وهذه النظرية لها شرطان أساسيان.

أولهما: إنّ قوة الدفع التصاعديّة التي يتعرّض لها الجسم المغمور بالسائل سواءً جزئياً أو كلياً، تساوي وزن السائل، أمّا الشرط الثاني فهو أن كلاً من مركز ثقل الجسم المغمور بالماء ومركز دفعه يقعان على نفس الشاقول.

قانون دافعة أرخميدس

أهم تطبيقات دافعة أرخميدس

  • الغواصات: فهي تصممّ وبداخلها تجويف كبير، الهدف منه هو التحكم في الغواصة بحيث يجعل كثافتها أصغر نسبياً من الماء المحيط بها، وهذا هو السبب الكامن وراء طفو الغواصات، حيث أنه وبفضل مبدأ أرخميدس استطاع مصممّوا الغواصات من تصميم خزانات خاصّة فيها وتعبئتها بالماء، وهذا بدوره يزيد من كثافتها بالنسبة للماء فتستطيع العوم، وعند رغبة الغواص بالطفو، يقوم بتفريغ الماء من هذه الخزانات فتقل كثافتها وتطفو على السطح بواسطة قوة الدفع.
  • مناطيد الهواء: يتم ملأ البالون الخاص بالمنطاد بهواءٍ ساخن، فيجعل وزن المنطاد أقل من الهواء المحيط به فيرتفع للأعلى ، وبالتاي فإن التحكّم في كمية هذا الهواء كفيل بالتحكم في حركة المنطاد سواءً للأعلى أو الأسفل.
  • السفن: على نفس مبدأ عمل الغواصات، فإن السفن لها نفس التصميم الداخلي من حيث التزويد بالتجويف الداخلي، وبما أن كثافة الماء العذب أعلى من المياه المالحة فإن السفن تطفو فيها بشكل أكبر.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "من هو مكتشف قاعدة “طفو الأجسام”؟"؟