آنچه نیاز دارید

خمیر بازی

کاغذ آلومینیومی

ظرف پر از آب با دهانه‌ی بزرگ

شرح آزمایش

خمیر بازی را به دو تکه تقسیم کنید. یکی از قسمت ها را با استفاده از دستان خود یه شکل گرد ایجاد کنید و مانند یک توپ آن را بسازید.

قسمت دیگر خمیربازی را روی میز پهن کنید و مانند یک ظرف پهن آن را ساخته و لبه‌های آن را بالا ببرید.

هر دو خمیر بازی که یکی به شکل توپ و دیگری به شکل ظرف لبه‌دار است درون ظرف آب قرار دهید. چه مشاهده می‌کنید؟

توپ به ته ظرف می‌رود اما خمیر پهن شده در سطح آب شناور می‌ماند.

دو کاغذ آلومینیومی بردارید و یکی از آن‌ها را تا کنید. دیگر را مانند کف یک قایق درست کنید آن را پهن کنید و لبه‌های آن را بالا ببرید. حال هر دو را درون آب رها کنید چه مشاهده می‌کنید؟

کاغذ تا شده به ته ظرف می‌ر‌ود اما آلومینیومی که پهن شده روی آب شناور می‌ماند چه اتفاقی افتاده است؟

انچه اتفاق می افتد...

آیا تابحال فکر کرده اید که یک کشتی بزرگچگونه می تواند بدون غرق ‏شدن در روی آب حرکت کند؟

آیا می دانید چرا یک کنده درخت در سطح آببه حالت معلق می ماند و ‏هرچه آن را به پایین فشار دهیم و رها کنیم، بلا فاصله به بالای سطح آب ‏می گردد؟

چرا اگر یک سنگ در آب بیندازیم، بلافاصلهدر آب فرو می رود و هر چه ‏تلاش کنیم نمی‌توانیم آن را در سطح آب نگاه داریم؟

دلیل پدیده‌های فوق و هزاران پدیده دیگر مانندآنها را که در زندگی روزمره ‏خود مشاهده می‌کنیم، نیروی ارشمیدس یا نیروی شناور شدناست.‏

تعریف شناور شدن:

هرگاه جسمی را در داخل شاره‌ای(آن چیزیکه جاری است) غوطه ور کنیم، نیرویی برابر با وزن ‏شاره جابجا می شود. توسط آن ، برآن وارد می گردد، که این نیرو را ‏نیروی ارشمیدس و یا نیروی شناوری می گویند. این بیاندر واقع همان ‏اصل ارشمیدس است که از زمان یونان باستان شناخته شده است.‏

چرا یک قطعه آهن بر خلاف کنده درخت در آبفرو می رود؟

وقتی که یک کنده درخت در آب غوطه ور است،مقداری آب برابر با آب هم ‏حجم خودرا جابجا می کند. اما وزن آب از وزن کنده بیشتر استو لذا ‏نیروی شناوری از نیروی وزن بیشتر است. این قضیه فقط زمانی صادق ‏است که چگالیکنده از چگالی آب کمتر باشد. عموما اگر چگالی شاره از ‏چگالی جسم بیشتر باشد، جسم درشاره شناور می شود. بنابراین ‏دلیل اینکه یک قطعه آهن یا سنگ بلافاصله در داخل آب فرومیرود، این ‏است که چگالی این اجسام از چگالی آب بیشتر است.‏

علت غرق شدن یک کشتی بزرگ در دریا :‏

اگر در روی جدول‌هایی که در کتاب‌های مختلفوجود دارد، چگالی فولاد را ‏پیدا کنیم. ملاحظه می کنیم که چگالی فولاد هفت برابر چگالیآب ‏است، ولی با وجود این کشتی در آب فرود نمی‌رود. و در سطح آن باقی ‏می ماند. اینبدان دلیل است که کشتی عمدتا از هوا تشکیل شده ‏است تا آب. بنابر این ، اگر حجم هوایداخل کشتی را نیز به حساب آوریم، ‏چگالی متوسط کشتی خیلی کمتر از چگالی آب می گردد.بنابراین با ‏ملاحظه هوای داخل کشتی ، چگالی متوسط کشتی از چگالی متوسط ‏آب کمتر خواهدبود.‏

در این آزمایش نیز وقتی خمیر را به صورتپهن در می آوریم و آن را مانند قایق می سازیم چگالی آن کمتر از آب می شود و روی آبمی ایتد این در حالی است که وقتی همین خمیر به شکل گلوله مانند است در آب فرو میرود چرا که چگالی آن بیشتر از آب می شود.