ارخميدس دافعتها قوة الطفو.
دافعة أرخميدس أو مبدأ أرخميدس هو قانون فيزيائي يعتبر من أساسيات ميكانيكا الموائع، وينص على أنّ "الجسم المغمور كلياً أو جزئياً في سائل لا يذوب فيه ولا يتفاعل معه; فإن السائل يدفع الجسم بقوة (قوة الطفو)، وهذه القوة تساوي وزن السائل الذي يزيحه الجسم عند غمره B = W.
اكتشاف دافعة أرخميدس
يُنسب اكتشاف دافعة أرخميدس إلى العالم اليوناني أرخميدس (287-212 ق.م)، والذي اكتشفها في القرن الثالث قبل الميلاد. تقول قصة مشهورة أن أرخميدس كان قد كلفه ملك صقلية هيرو الثاني بتحديد ما إذا كانت التاج الذهبي الذي صنعه له أحد الصاغة من الذهب الخالص، أم أنه خلط فيه بعض الفضة.
ذات يوم، كان أرخميدس في حوض الاستحمام، ولاحظ أنه عندما دفع جسمه إلى أسفل، فإن الماء يرتفع إلى أعلى. أدرك أرخميدس أن هذا يعني أن الماء كان يدفع عليه بقوة، وأن هذه القوة كانت تساوي وزن الماء الذي أزاحه.
خرج أرخميدس من حوض الاستحمام وهو يصرخ "يوريكا! يوريكا!" (باليونانية: "وجدتها! وجدتها!"). وسرعان ما طبق هذا الاكتشاف على التاج الذهبي، فوجد أن وزن الماء الذي أزاحه التاج كان أقل من وزن كمية من الذهب الخالص بنفس حجم التاج. وبذلك، توصل أرخميدس إلى أن التاج كان يحتوي على نسبة من الفضة.
تطبيقات دافعة أرخميدس
تُستخدم دافعة أرخميدس في العديد من التطبيقات، منها:
- السفن والغواصات: تستخدم السفن والغواصات دافعة أرخميدس للطفو في الماء. فعندما تكون السفينة أو الغواصة فارغة، فإن وزنها يكون أكبر من قوة الطفو، ولذلك تغرق. ولكن عندما تُحمل السفينة أو الغواصة بالبضائع أو بالماء، فإن وزنها يصبح أقل من قوة الطفو، ولذلك تطفو.
- المضخات: تستخدم المضخات دافعة أرخميدس لرفع السوائل من مكان إلى آخر. فعندما تُغمر مضخة في سائل، فإن قوة الطفو تدفعها إلى أعلى، وتساعدها على رفع السائل معها.
- الطائرات الورقية: تستخدم الطائرات الورقية دافعة أرخميدس للطيران. فعندما تُغمر طائرة ورقية في الهواء، فإن قوة الطفو تدفعها إلى أعلى، وتساعدها على الطيران.
وهكذا، فإن دافعة أرخميدس هي قوة أساسية في ميكانيكا الموائع، لها العديد من التطبيقات في حياتنا اليومية.