شناوری

نیروی شناوری (به انگلیسی: Buoyancy force) نیرویی است که توسط یک سیال به جسم غوطه ور در آن به سمت بالا وارد می‌شود و با نیروی وزن مقابله می‌کند.

مکانیک محیط‌های پیوسته
قوانین
پایستگی‌ها
نابرابری‌ها
  • Clausius–Duhem (entropy)
مکانیک جامدات
مکانیک سیالات
سیال‌ها
مایع
گاز
پلاسما
رئولوژی
Smart fluid
دانشمندان
برای دیگر کاربردها، تعلیق (ابهام‌زدایی) را ببینید.
برابری دو نیروی شناوری (رو به بالا) و گرانش (رو به پایین) موجب شناور ماندن جسم بر سطح آب می‌شود.

در یک ستون از سیال، با افزایش عمق فشار افزایش می‌یابد. در نتیجه فشار زیر ستون سیال، بیش از فشار در بالای ستون می‌باشد. به‌طور مشابه، فشار زیر یک جسم شناور در سیال بیش از فشار روی جسم است و این اختلاف فشار باعث ایجاد نیرویی در جهت بالا به جسم می‌شود. اندازه نیرو به اختلاف فشار وابسته است و به صورتی که توسط قانون ارشمیدس نیز توضیح داده می‌شود، مساوی با وزن سیالی است که جسم اشغال کرده‌است که به آن حجم جابجا شده نیز می‌گویند.

مرکز شناوری یک جسم، برابر مرکزوار حجم جابجا شده از سیال است.

اصل ارشمیدس

ارشمیدس (۲۱۲–۲۸۷ قبل از میلاد) مبانی این قانون را کشف کرد که چنین بیان شده‌است:

هر سیالی به جسمی که در آن قرار گرفته (جزئی یا کامل) نیروی شناوری وارد می‌کند. اندازهٔ این نیرو برابر وزن سیال جابجا شده‌است.

نکتهٔ جالب اینکه شکل جسم فرورفته در آب اهمیت ندارد و مستقل از شکل ظاهری جسم، نیروی شناوری رفتار یگانه دارد و از اصل ارشمیدس پیروی می‌کند.

وقتی نیروی ارشمیدس از نیروی وزن بیشتر باشد جسم روی سطح آزاد شاره شناور می‌شود و وقتی نیروی وزن جسم از نیروی ارشمیدس بیشتر باشد جسم درون سیال غرق می‌شود. سیال لزوماً آب نیست و می‌تواند هر مایع یا گازی باشد.

منابع
    • شابک ‎۰−۰۷−۰۶۲۵۳۷−۹ Victor Lyle Streeter, E. Benjamin Wylie, Keith W. Bedford.Fluid mechanics.New York:McGraw Hill,1998
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.