اصول فیزیکی شناوری

[mastan-homay]

ارشمیدس دانشمند تمدن یونان باستان، توانست روابط فیزیکی حاکم بر اجسام شناور را تعریف کند. بر اساس قانون ارشمیدس بر هر جسم شناور یا غوطه ور در آب نیرویی به اندازه وزن آبی که فرضاً حجم جسم را پر کند وارد می‌آید. بطور مثال اگر حجم جسمی۱ متر مکعب باشد، از طرف آب نیرویی به اندازه ۱۰۰۰ کیلوگرم-نیرو بر جسم به سوی بالا وارد می‌شود. این قانون برای تقریباً همه مایعات صادق است. معمولاً رابطه این قانون به صورت F=(rho)x(g)xV بیان می‌شود.

rho برای چگالی مایعات (تقریباً ۱۰۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب برای آب)

g ضریب جاذبه (بر روی زمین، تقریباً۱۰ (دقیقتر ۹٫۸۱) متر بر مجذورثانیه)

V حجم جسم، مترمکعب

حال اگر وزن جسم بیش از این نیرو باشد (مثلاً مکعبی از آهن، وزنی معادل ۷۸۰۰ کیلوگرم خواهد داشت) در آب غرق می‌شود، اما اگر وزن جسم کمتر باشد برروی آب شناور می ماند. از همین رو همه کشتی‌ها شکلی مانند تشت (طشت) دارند، تا نسبت حجم به جرم را و به نوبه خود نیروی F را بالا ببرند