العلم وراء كيف تطفو السفينة العائمة وهيكل السفينة كيف تطفو السفينة؟ تطبيقات الطفو في الحياة اليومية ما الذي تسبب في غرق تيتانيك؟ سفن الشحن تربط العالم المراجع ستحلل هذه المقالة العلم وراء الطفو والمبادئ التي تسمح للسفينة بالطفو في الماء. PublicDomainPictures ، CC ، عبر Pixabay هل فكرت يومًا كيف تطفو سفينة بينما تغرق قطعة من الحديد؟ هل لديك أي فكرة عن العلم وراء منطاد الهواء الساخن؟ حسنا، الجواب بسيط جدا. اللغز وراء هذين الأمرين هو مبدأ الطفو. قبل قراءة المزيد ، خذ دقيقة لشكر عالم الرياضيات اليوناني من القرن الثالث أرخميدس. قدم مبدأ الطفو إلى العالم الحديث. تعمل السفن والسباحون ومنطاد الهواء الساخن والغواصات جميعها على نفس المبدأ ، وسوف تشرح هذه المقالة كيفية عمل كل ذلك. هناك ثلاثة مفاهيم أساسية تشرح كيف ولماذا يمكن للسفينة أن تطفو: مبدأ الطفو: وفقًا لمبدأ الطفو ، فإن الجسم المغمور في سائل يواجه قوة تصاعدية. عندما تكون القوة الصاعدة أكبر من الجاذبية (القوة الهابطة) ، يطفو الجسم. لماذا السفينة لا تغرق – المحيط. القوة الصاعدة التي يبذلها السائل هي قوة الطفو. مبدأ أرخميدس: أي جسم مغمور في سائل سيختبر قوة تصاعدية من السائل.
بالونات الهواء الساخن: تعتبر بالونات الهواء الساخن مثالاً ممتازًا لمبدأ الطفو. عندما يكون الهواء داخل البالون ساخنًا ، يصبح أقل كثافة من الغلاف الجوي المحيط ، مما يجعل البالون يطفو في الهواء. السباحون: عندما تسبح ، فإن الماء الذي يزيحه جسمك يكون أعلى من وزن جسمك. عندما تمتلئ بالهواء تعمل الرئتان مثل البالون ، مما يجعلك تطفو. بمجرد دخول الماء إلى رئتيك ، سوف تغرق. بعد أيام قليلة ، تنتج البكتيريا الموجودة داخل الأمعاء غازات مثل غاز الميثان ، مما يجعل الجسم الميت يطفو في الماء. الغواصات: يتم التحكم في طفو الغواصة بواسطة خزان الصابورة. عندما يمتلئ الخزان ، فإنه يزيد من كثافة الغواصة ، مما يمكّنها من البقاء تحت الماء. عندما يكون خزان الصابورة فارغًا ، يحل الهواء محل الماء. يؤدي هذا إلى انخفاض الكثافة إلى مستوى أقل من الماء ، مما يؤدي إلى تطفو الغواصة. Lactometer: مقياس اللاكتومتر هو الجهاز المستخدم لاختبار نقاء الحليب. يقيس الكثافة النسبية للحليب من أجل الماء. لماذا تطفو السفينة – المحيط. يعمل مبدأ أرخميدس خلف مقياس اللاكتومتر أيضًا. سترات النجاة: سترات النجاة هي السترات الأساسية التي تنقذ الشخص من الغرق في الماء عن طريق تقليل الكثافة الإجمالية للشخص الذي يرتديها.
معدل الكثافة المتوسطة إذا ما زلت تجد صعوبة في فهم لغز إبحار السفن وتفسيره بناء على قانون أرشميدس وقوة الدفع والدفع المعاكس يمكنك الرجوع مرة أخرى بشكل مبسط إلى التفسير بناء على كثافة السفن ومن خلال قانون الطفو.
القوة الصاعدة تساوي وزن السائل الذي أزاحه الجسم. قانون التعويم: المواد التي تكون كثافتها أقل من كثافة السائل الذي تغمر فيه سوف تطفو على هذا السائل. يطفو الخشب والزيت على الماء ، حيث أن كثافة الماء أعلى من كثافة الخشب والزيت. وفقًا لمبدأ أرخميدس ، يجب أن يضمن تصميم السفينة قدرتها على إزاحة المياه التي تساوي وزن السفينة. صور ويكيميديا هيكل السفينة مهم للغاية عندما يتعلق الأمر بالعوم. يجب أن يضمن تصميم السفينة قدرتها على إزاحة المياه التي تساوي وزن السفينة ، كما هو منصوص عليه في مبدأ أرخميدس. لماذا تطفو السفينة بينما يغوص مسمار - مخزن. الجزء الأكثر أهمية في التصميم هو الهيكل. يتكون هيكل السفينة من قذائف مجوفة من الصلب تحتوي على كمية كافية من الهواء. يجعل السفينة أقل كثافة من الماء ، مما يفي بقانون التعويم. يحدد حجم الهواء في الهيكل قدرة السفينة على التعويم وقدرة حمل الحمولة. يجب أن تكون كثافة السفينة - بما في ذلك الحمولة والطاقم والمكونات - أقل من كثافة الماء حتى تطفو السفينة على سطح الماء. من السمات المهمة بشكل خاص في الهيكل علاماته ، والتي يشار إليها باسم خط Plimsoll أو خط المياه. هذه العلامات التي اخترعها السياسي الإنجليزي صمويل بليمسول ، تحدد قدرة حمل الحمولة والمساحة المتاحة للبضائع الجديدة.
قوة الدفع ولكن مع الأسف بقدر أهمية قانون أرشميدس في تفسير العديد من الظواهر الفيزيائية إلا أنه عجز عن تفسير كيفية إبحار السفن الكبيرة المحملة بالأوزان الثقيلة- وبالتالي ذات كثافة مرتفعة- على سطح المياه لتأتي قوة الدفع كحل لمثل تلك الألغاز التي تدور في بال الكثير. والمراد بقوة الدفع هنا هي القوة التي سيسببها جسم عند وضعه في الماء والتي تنتج عنها غوص الجسم للأسفل؛ أي أن السفن عند احتكاكها بالماء ستدفع جزيئاتها بعيداً مما سيسبب غوص السفن للأسفل لولا أن قوة الدفع تتأثر بشكل كبير بمساحة السطح فكلما زادت المساحة كلما قلت قوة الدفع والعكس، ولتبسيط مفهوم قوة الدفع أكثر يمكن تشبيهها بإبرة الخياطة التي تمتلك سناً مدبباً ليسهل عليها اختراق القماش بعكس ما إذا كانت ذات سطح أملس فستفقد قدرتها على ذلك على الفور. وعلى ذاك التفسير فإن مساحة السطح الكبيرة للسفن تقلل من قوة دفعها لجزيئات الماء وبالتالي تمكنها من الطفو على السطح. قوة الدفع المعاكسة وكما تمتلك السفن قوة دفع للماء تمتلك الماء أيضاً قوة دفع معاكسة للسفن تعمل على إبقائها على السطح، وبالطبع لأن وزن وكثافة السفن أعلى من الماء فستكون قوة دفعها أكبر وبالتالي ستبدأ السفينة في الغوص تدريجياً وبالتالي تقل قوة دفعها تدريجياً أيضاً حتى تتساوى مع قوة دفع الماء وعندها يحدث الاتزان المنشود والذي بفضله تتمكن السفن من البقاء فوق السطح وعدم الغرق، وبسبب ذلك الاتزان أيضاً والفرق الأولي بين قوتي الدفع تجد أن هنالك جزءاً من السفن يختفي تحت الماء وجزءاً آخر يظهر فوق السطح.
كيف تؤثر الكثافة في قدرة الجسم على الطفو؟ لنتعرف على تأثير الكثافة على قدرة الجسم على الطفو، علينا التعرف على أن الكثافة هي إحدى الخصائص الفيزيائية للمادة، وهي تعبر عن العلاقة بين حجم الجسم وكتلته. كلما زادت كثافة الجسم، زادت كتلته. يتضح من هذا أن العلاقة بين الكثافة والكتلة علاقة مباشرة. تتأثر كثافة الجسم بعدة عوامل مثل الضغط ودرجة الحرارة. تتسبب الحرارة في تمدد الأجسام وإضعاف قوة جزيئاتها، ومن ثم تقل كثافة الجسم. عندما يزداد الضغط تتقلص كتلة الجسم، وبالتالي تزداد قوة الترابط بين جزيئاته، وبالتالي تزداد كثافته. لهذا السبب، يستخدم الباحثون والخبراء معايير محددة لقياس الكثافة. ترتبط كثافة الجسم بطبيعته الفيزيائية. في معظم الأوقات، نجد أن المواد منخفضة الكثافة تكون عادةً في الحالة الغازية، بينما المواد ذات الكثافة المتوسطة هي في الغالب مواد سائلة، بينما توجد المواد الصلبة عادةً بكثافة كبيرة. ترتبط الكثافة بعاملين رئيسيين، هما الكتلة والحجم. الكتلة هي كمية المادة في الجسم، ووحدة قياسها g أو kg، وتقاس بالميزانين باستخدام راحتي اليد. علاقة كثافة الجسم وقدرته على الطفو من خلال السطور التالية في تلك الفقرة يمكننا التعرف على أن هناك علاقات بين كثافة الجسم وقدرته على الطفو فوق سطح الماء.
فريق زحافة بيري "عند القطب الشمالي"، 1909. من اليسار: Ooqueah, Ootah, Henson, Egingwah, Seeglo. [1]........................................................................................................................................................................ القطب الجغرافي الشمالي [ تحرير | عدل المصدر] القطب الجغرافي الشمالي يقع قرب مركز المحيط القطبي الشمالي في نقطة تلاقي خطوط الطول. وقد قاد المكتشف الأمريكي روبرت إدوين بيري بعثة إلى القطب الشمالي الجغرافي. وضمت البعثة ماثيو هنسون ، الذي كان مساعدا لبيري، وأربعة من الإسكيمو واصطحبوا معهم فريقًا من الكلاب عام 1909م. وفي عام 1926م، وصل الأميرال ريتشارد إفلين بيرد وفلويد بنيت من الولايات المتحدة إلى القطب الشمالي على متن طائرة. وفي عام 1958م أصبحت السفينة الأمريكية نوتيلوس أول غواصة تصل إلى القطب تحت جليد القطب الشمالي. استكشاف القطب الشمالي - ويكيبيديا. وفي عام 1978م أصبح نآومي يومورا من اليابان أول شخص يصل إلى القطب الشمالي بمفرده. وكان قد قام بالرحلة على مزلجات تجرها الكلاب. القطب الشمالي اللحظي [ تحرير | عدل المصدر] القطب الشمالي اللحظي يقع في نقطة تلاقي محور الأرض (خط وهمي ينفذ عبر الأرض مع سطحها).
أيام الصيف قصيرة وضبابية. هذه التحديات تجعل المحيط المتجمد الشمالي منطقة معادية وصعبة. اليوم ، نحن في وقت ينمو فيه الاهتمام بالمحيط المتجمد الشمالي. يخفف مناخ الاحترار وينكمش كيس الثلج القطبي للسماح بزيادة الملاحة. كشفت تقييمات جديدة للنفط والغاز عن وجود مورد هائل للطاقة. وقد حفزت معاهدة قانون البحار الدول على تحديد منطقتها الاقتصادية الخالصة بوضوح في المحيط المتجمد الشمالي. الاهتمام الجديد في المحيط المتجمد الشمالي لا يقتصر على سطحه. يمتد إلى أسفل حيث يحتاج الجيولوجيون وعلماء المحيطات وعلماء الأحياء وغيرهم ممن يعملون هناك إلى معلومات حول بنيتها. الملامح المادية الأساسية لقاع البحر في المحيط المتجمد الشمالي مبينة على خريطة قياس الأعماق أعلاه ، ويرد وصفها في الفقرات أدناه. توضح الخرائط الأخرى في هذه الصفحة ميزات الموارد الملاحية والفيزيائية والمعدنية. جغرافية المحيط المتجمد الشمالي تبلغ مساحة المحيط القطبي الشمالي حوالي 14. 056 مليون كيلومتر مربع (5. 427 مليون ميل مربع) ، مما يجعله أصغر محيطات الأرض الخمسة. يعتبر خليج Baffin و Barents Sea و Beaufort Sea و Chukchi و Sea Siberian Sea و Greenland Sea و Hudson Bay و Hudson Straight و Kara Sea و Laptev Sea جزءًا من المحيط المتجمد الشمالي.
الجديد!! : الدائرة القطبية الشمالية والمنطقة القطبية الشمالية · شاهد المزيد » الأرض الأرض (رمزها الرمز الفلكي للأرض) هي ثالث كواكب المجموعة الشمسية بعدًا عن الشمس بعد عطارد والزهرة، وتعتبر أكبر الكواكب الأرضية في النظام الشمسي، وذلك من حيث قطرها وكتلتها وكثافتها، ويطلق على هذا الكوكب أيضًا اسم العالم واليابس. الجديد!! : الدائرة القطبية الشمالية والأرض · شاهد المزيد » الدائرة القطبية الجنوبية الدائرة القطبية الجنوبية باللون الأحمر ''القطب الجنوبي موضح عليه الدائرة القطبية الجنوبية باللون الأزرق'' الدائرة القطبية الجنوبية هي إحدى الخمس دوائر العرض الرئيسية التي تظهر في خريطة الأرض. الجديد!! : الدائرة القطبية الشمالية والدائرة القطبية الجنوبية · شاهد المزيد » خط الاستواء خط الاستواء خط الاستواء هو خط وهمي يلتف حول كوكب الأرض أفقيا في منتصف المسافة بين قطبيه. الجديد!! : الدائرة القطبية الشمالية وخط الاستواء · شاهد المزيد » طول جغرافي تصغير خطوط الطول عبارة عن أنصاف دوائر وهمية تحيط بالكرة الأرضية توصل بين القطب الشمالي والقطب الجنوبي، ويبلغ عددها 360 خط طول ؛ كل خط طول يتميز بدرجة (زاوية) ، ويبدأ العد من الخط الصفري المار بغرينيتش.