لكنك تعرف بالفعل عن هذا، لأنه فز هو ما يطلق عليه المعايير “وزن” الجسم، وبالنسبة لحجم معين، يعتمد الوزن فقط على الكثافة. الآن، إذا أسقطت هذه الكتل في بحيرة، فمن الواضح أن الستايروفوم سوف يطفو وسيغرق الفولاذ. ومن الواضح أن الأمر يتعلق بالكثافة.
ماذا لو كان لديك كتلة من الماء بنفس الحجم؟ إذا تمكنت بطريقة ما من حمل مكعب الماء هذا، فستشعر أنه ثقيل جدًا، حوالي 62.4 رطلاً. الآن، إذا وضعته بعناية في بحيرة، فهل سيغرق أو يهتز على السطح مثل الستايروفوم؟ لا، أليس كذلك؟ انها مجرد الذهاب للجلوس هناك.
وبما أنه لا يتحرك لأعلى أو لأسفل، فإن القوة الكلية المؤثرة على كتلة الماء يجب أن تكون صفرًا. وهذا يعني أنه لا بد من وجود قوة تعاكس الجاذبية من خلال الدفع للأعلى بنفس القوة. نحن نسمي هذا الطفوولأي جسم، فإن قوة الطفو تساوي وزن الماء الذي يزيحه.
لذلك دعونا نفكر في هذا. يزيح القالب الفولاذي الكمية نفسها من الماء، لذا فهو يمتلك نفس قوة الطفو للأعلى مثل كتلة الماء. ولكن لأنه أكثر كثافة وله كتلة أكبر، فإنه يتجه للأسفل.
بشكل عام، يغرق الجسم إذا تجاوزت قوة الجاذبية قوة الطفو، ويطفو إذا تجاوزت قوة الطفو قوة الجاذبية. هناك طريقة أخرى لقول ذلك، وهي أن الجسم سوف يغرق إذا كان أكثر كثافة من الماء وسوف يطفو إذا كان أقل كثافة.
وفي المنتصف تمامًا، لن يغوص الجسم أو يرتفع إلى السطح، وهو ما نسميه الطفو المحايد. البشر قريبون جدًا من الحياد لأن أجسامنا تتكون من 60 بالمائة من الماء. لهذا السبب أنت يشعر انعدام الوزن تحت الماء، فقوة الطفو تعادل إلى حد كبير قوة الجاذبية.
أفاست! انتظر هناك، يا صديقي. حاملات الطائرات مصنوعة من الفولاذ وتزن 100 ألف طن، فلماذا تفعل ذلك؟ هم يطفو؟ هل يمكنك التخمين؟ ذلك بسبب شكلها. على عكس كتلة من الفولاذ، فإن هيكل السفينة مجوف ومملوء بالهواء، لذلك يكون حجمه كبيرًا بالنسبة لوزنه.
ولكن ماذا لو بدأت في ملئه بالبضائع؟ تصبح السفينة أثقل، مما يعني أنها يجب أن تزيح المزيد من الماء للوصول إلى نقطة التوازن هذه. بشكل عام، عندما تطلق قاربًا أو سفينة في الماء، فإنها ستغوص للأسفل حتى يساوي وزن الماء الذي تدفعه جانبًا الوزن الإجمالي للقارب.
