هوپا، انجمن علم ایران

سلام؛

کسی میدونه چرا کشتیهای تمام فلزی با هزاران تن وزن روی آب شناور میمانند؟؟؟؟
خب فلز چگالیش بسیار بیشتر از آبه وطبق قانون شناوری اجسام روی آب،فلز به خاطر داشتن وزن حجمی بیشتر از آب، به زیر آب میره!!!

کشتی هایی به اندازه شهرها فقط و فقط بخاطر قانون ارشمیدس قادرند که روی آب شناور بمانند همان قانونی که باعث شد ارشمیدس لخت و عریان از حمام خانه اش با فریاد یافتم یافتم به سمت قصر پادشاه بدود. که داستانش طولانیست. ولی آن قانون این است که:
وزن هر جسم با فرو رفتن در آب به اندازه وزن آب هم حجم آن کاهش می­یابد. یک قطعه آهنی در آب فرو می­رود؛ زیرا وزن آن بیشتر از وزن آب هم حجمش است.
فقط کافیست این تعادل را بوجود آوریم که نیروی وزن کشتی یا هر جسم دیگری برابر وزن مقدار آب جابجا شده در زمان قرار گرفتن اون جسم در آب باشه.
در اینصورت دو نیروی رو به پایین توسط کشتی به آب و نیروی رو به بالا توسط آب به کشتی برابر می شود و جسم حتی اگر به اندازه یک کشور هم باشد روی آب شناور می شود.

خلاصه بگم
کشتی آهن نیست
بلکه آهن و هواست

Archimedes نوشته شده:کشتی هایی به اندازه شهرها فقط و فقط بخاطر قانون ارشمیدس قادرند که روی آب شناور بمانند همان قانونی که باعث شد ارشمیدس لخت و عریان از حمام خانه اش با فریاد یافتم یافتم به سمت قصر پادشاه بدود. که داستانش طولانیست. ولی آن قانون این است که:
وزن هر جسم با فرو رفتن در آب به اندازه وزن آب هم حجم آن کاهش می­یابد. یک قطعه آهنی در آب فرو می­رود؛ زیرا وزن آن بیشتر از وزن آب هم حجمش است.
فقط کافیست این تعادل را بوجود آوریم که نیروی وزن کشتی یا هر جسم دیگری برابر وزن مقدار آب جابجا شده در زمان قرار گرفتن اون جسم در آب باشه.
در اینصورت دو نیروی رو به پایین توسط کشتی به آب و نیروی رو به بالا توسط آب به کشتی برابر می شود و جسم حتی اگر به اندازه یک کشور هم باشد روی آب شناور می شود.

آفرین بله به نظر منم این جواب منطقی و درستیست؛اما یه سوال دیگر: کسی میدونه که حالا چرا وقتی این کشتی سوراخ گردد،
دیگه شناور نمیماند و غرق میگردد؟؟؟

خوب وقتی سوراخ میشه، قسمتای خالی کشتی که با هوا پر شده بوده با آب پر میشه و این باعث میشه وزن بخشی از کشتی که توی آب بوده (به همراه آبی که توش وارد شده) از وزن آب هم حجمش (که میشه مقدار نیروی شناوری وارد بر کشتی) بیشتر بشه و تعادل اولیه به هم بخوره و بره پایین.

درود

منظور از "جابجایی" همان مقدار حجمی از کشتی است که در آب فرو میرود.
حال با توجه به اینکه یک کشتی همانقدر در آب فرو میرود که هم وزن خود آب جابجا کند، پس حجمی که یک کشتی هزار تنی از آب دریا اشغال میکند باید حداقل چند متر مکعب باشد تا روی آب شناور بماند؟ (چگالی آب: 1000) (نیازی به چگالیِ "جنس کشتی" نیست)

Archimedes نوشته شده:کشتی هایی به اندازه شهرها فقط و فقط بخاطر قانون ارشمیدس قادرند که روی آب شناور بمانند همان قانونی که باعث شد ارشمیدس لخت و عریان از حمام خانه اش با فریاد یافتم یافتم به سمت قصر پادشاه بدود. که داستانش طولانیست. ولی آن قانون این است که:
وزن هر جسم با فرو رفتن در آب به اندازه وزن آب هم حجم آن کاهش می­یابد. یک قطعه آهنی در آب فرو می­رود؛ زیرا وزن آن بیشتر از وزن آب هم حجمش است.
فقط کافیست این تعادل را بوجود آوریم که نیروی وزن کشتی یا هر جسم دیگری برابر وزن مقدار آب جابجا شده در زمان قرار گرفتن اون جسم در آب باشه.
در اینصورت دو نیروی رو به پایین توسط کشتی به آب و نیروی رو به بالا توسط آب به کشتی برابر می شود و جسم حتی اگر به اندازه یک کشور هم باشد روی آب شناور می شود.

منم با شما موافقم وفقط به اضافه کردن نکته ای بسنده می کنم.
غرق شدن یک جسم به دو عامل بستگی دارد: 1)چگالی جسم 2- سطحی از کشتی که که به صورت عمود با آب در مجاورت است.(مساحت کف کشتی)
(این طرح را ببینید)
http://cld.persiangig.com/preview/xL5xa ... BRnLTq.png

نیروری وزن کشتی باید به حدی کم شود که در مقابل به هم پیوستگی و فشار ملوکول های آب، پیروز نشود و آبرا نشکافد؛
هر چه سطح جسم را کمتر کنیم، فشار وارد بر آب بیشتر می شود، و هر چه سطح بیشتر شود، فشار بر آب کمتر می شود و در نتیجه آب کمتر شکافته می شود. بنابراین با بیشتر کردن سطح کشتی و کمتر کردن ارتفاع آن، نیروی وزن کشتی را(در آب) کمتر کرده و نیروی ارشمیدسی موثر آنرا بیشتر می کنیم

sunrise نوشته شده:درود

منظور از "جابجایی" همان مقدار حجمی از کشتی است که در آب فرو میرود.
حال با توجه به اینکه یک کشتی همانقدر در آب فرو میرود که هم وزن خود آب جابجا کند، پس حجمی که یک کشتی هزار تنی از آب دریا اشغال میکند باید حداقل چند متر مکعب باشد تا روی آب شناور بماند؟ (چگالی آب: 1000) (نیازی به چگالیِ "جنس کشتی" نیست)

[tex]F[/tex] نیروی شناوری (که برابر است با وزن آب جابه جا شده)
[tex]M[/tex] جرم کشتی
[tex]\rho[/tex] چگالی آب
[tex]V[/tex] حجم جابه جا شده

از قانون دوم نیوتون، با توجه به تعادل کشتی (شناور ماندن) در راستای قائم:
[tex]Mg=F \Rightarrow
Mg=
(\rho) Vg
\Rightarrow
M=
(\rho) V
\Rightarrow
10^6=10^3V
\Rightarrow
V=1000 m^3[/tex]

Parmenides نوشته شده:

sunrise نوشته شده:درود

منظور از "جابجایی" همان مقدار حجمی از کشتی است که در آب فرو میرود.
حال با توجه به اینکه یک کشتی همانقدر در آب فرو میرود که هم وزن خود آب جابجا کند، پس حجمی که یک کشتی هزار تنی از آب دریا اشغال میکند باید حداقل چند متر مکعب باشد تا روی آب شناور بماند؟ (چگالی آب: 1000) (نیازی به چگالیِ "جنس کشتی" نیست)

[tex]F[/tex] نیروی شناوری (که برابر است با وزن آب جابه جا شده)
[tex]M[/tex] جرم کشتی
[tex]\rho[/tex] چگالی آب
[tex]V[/tex] حجم جابه جا شده

از قانون دوم نیوتون، با توجه به تعادل کشتی (شناور ماندن) در راستای قائم:
[tex]Mg=F \Rightarrow
Mg=
(\rho) Vg
\Rightarrow
M=
(\rho) V
\Rightarrow
10^6=10^3V
\Rightarrow
V=1000 m^3[/tex]

بله جوابتون درسته؛
البته"نیروی شناوری"بر طبق قانون سوم نیوتون صدق میکند:"هرگاه جسمی به جسم دیگر نیرو وارد کند، جسم دوم هم به جسم اول نیرویی برابر،اما در خلاف جهت وارد میکند."

سانرایز جان من برایند نیروها رو صفر گرفتم از قانون دوم، چون کشتی رو در حالت تعادل در نظر گرفتم.
قانون سوم نتیجه نمیده که نیروی شناوری برابر با وزنه، هیچ لزومی هم نداره که اینطوری باشه. ما فقط از بدون شتاب بودن سیستم و قانون دوم میفهمیم که چنین رابطه ای برقراره. عکس العمل نیروی شناوری نیروی وزن کشتی نیست لزوما، بلکه نیروییه برابر و در جهت مخالف اون که کشتی به آب وارد میکنه، خیلی مواقع شناوری اصلا با وزن برابر نیست و به خاطر همین جسم توی آب فرو میره.

Parmenides نوشته شده:سانرایز جان من برایند نیروها رو صفر گرفتم از قانون دوم، چون کشتی رو در حالت تعادل در نظر گرفتم.
قانون سوم نتیجه نمیده که نیروی شناوری برابر با وزنه، هیچ لزومی هم نداره که اینطوری باشه. ما فقط از بدون شتاب بودن سیستم و قانون دوم میفهمیم که چنین رابطه ای برقراره. عکس العمل نیروی شناوری نیروی وزن کشتی نیست لزوما، بلکه نیروییه برابر و در جهت مخالف اون که کشتی به آب وارد میکنه، خیلی مواقع شناوری اصلا با وزن برابر نیست و به خاطر همین جسم توی آب فرو میره.

ذهن خلاقت جنبیده

Parmenides نوشته شده:سانرایز جان من برایند نیروها رو صفر گرفتم از قانون دوم، چون کشتی رو در حالت تعادل در نظر گرفتم.
قانون سوم نتیجه نمیده که نیروی شناوری برابر با وزنه، هیچ لزومی هم نداره که اینطوری باشه. ما فقط از بدون شتاب بودن سیستم و قانون دوم میفهمیم که چنین رابطه ای برقراره. عکس العمل نیروی شناوری نیروی وزن کشتی نیست لزوما، بلکه نیروییه برابر و در جهت مخالف اون که کشتی به آب وارد میکنه، خیلی مواقع شناوری اصلا با وزن برابر نیست و به خاطر همین جسم توی آب فرو میره.

بله اصلاح میکنم که منظورم در این حالت که جسم شناوره بود،که نیروی شناوری برابر وزنه؛

موقعی که جسمی روی آب شناور هست، قانون سومه که به ما میگوید که (وزن جسم)F = Ma(نیروی شناوری)؛
ولی وقتی جسم در حال غرق شدنه،شاید قانون دیگری صدق کند.

وقتی جسمی روی آب شناوره شبیه وقتیه که جسم ساکن روی زمین قرار داره. طبق قانون سوم برایند نیروها صفره و نیروی کنش جاذبه است و نیروی واکنش نیروی وزن.

باسلام

پس تاثیر فشار اتمسفر چطوری توجیه میشه؟؟؟؟؟ این فشار برابره با 10تن بر مترمربع(100,000پاسکال) !!!!!! !

یا اگه هوا و فشار هوایی نداشتیم(خلأ)، چه تغییری در میزان نیروی شناوری(ارشمیدس) و آب جابجاشده داشتیم؟ سوال جالبیه ینی آیا بر مقدار فرو رفتن کشتی تو آب نسبت به حالت عادی تفاوتی بوجود میآمد ؟؟؟!

هوا خودش سیاله و وزن ما رو کمتر می کنه
حتی باعث میشه فک کنم تاثیر سیال آب بیشتر شه