تخم مرغ شناور-قانون ارشمیدس

قانون ارشمیدس 

کاهش وزن یک جسم در سیال، برابر

 با وزن سیال جابجا شده توسط آن جسم است. 

علت کاهش وزن نیرویی است که از

 سمت سیال به جسم وارد میشود.

در واقع سیال تا حدی که این قانون بیان میکند، 

در مقابل تغییر شکل خود مبارزه و مقاومت می کند.

 اکنون که از کلمه سیال استفاده کردیم، بهتر است

 بدانید که قانون ارشمیدس فقط مختص آب نیست

 و شامل تمام مایعات و حتی گازها نیز می شود.

چرااجسامی که 

چگالی آنها از آب بیشتر است درون آن فرو می روند،

 اما اجسام با چگالی کمتر از آب شناور می مانند؟

 اجسام دارای چگالی کمتر از آب، 

نسبت حجم به جرم بزرگتری از آب دارند.

 در نتیجه قبل از اینکه کاملا در آب فرو روند،

 به اندازه وزن خود آب را جابجا کرده اند. 

بنابراین قبل از فرو رفتن کامل، نیرویی که

 از سیال به جسم وارد میشود با وزن جسم برابر شده

 و این تعادل موجب شناوری آن بر روی آب میشود. 

برای اجسام با چگالی بیشتر از آب چنین تعادلی برقرار نمیشود، 

چون نسبت حجم به جرم آنها از آب کمتر است

 و این اجسام حتی پس از فرو رفتن کامل نیز 

به اندازه وزنشان آب جابجا نمی کنند.

یک تخم مرغ تازه، کاملا زیر آب می رود،

اما تخم مرغهای کهنه به خاطر نفوذ هوا 

درون آنها روی آب شناور می شوند.

 البته شناوری کامل و بوی ناخوشایند پس از

 شکستن دلیل بر فاسد بودن و غیر قابل مصرف بودن آن است.

بنابراین گر جسمی از آبی که در داخل آن قرار گرفته است

 دانسیته ی کمتری داشته باشد، روی سطح آب شناور میماند.

 آب شور چون چگال تر از آب شیرین است،

بعضی اجسام در اقیانوس که آب شور دارد راحت تر غوطه ور میشوند. 

شما نیز میتوانید با اضافه کردن نمک 

به آب شهری، آب چگال تر درست کنید. 

درواقع اگر مقدار کافی نمک به آب اضافه کنید، میتوانید

آن را آنقدر چگال کنید که حتی یک تخم مرغ روی آن غوطه ور شود!

اگریک تخم مرغ را در یک لیوان آب شهری قراردهید، درآن فرو میرود.

دلیل فرو رفتن تخم مرغ در آب شهری 

بیشتر بودن چگالی یا دانسیته ی تخم مرغ از آب است. 

دانسیته یا چگالی یک ماده در واقع جرم واحد حجمی آن است.

 برای مثال، دانسیته ی آب شیرین در شرایط استاندارد

 تقریباً 1 گرم بر سانتی متر مکعب است.

حال اگر به مقدار مناسب نمک به آب اضافه کنید،

 تخم مرغ روی آب می آید و شناور میشود! 

چون افزودن نمک به آب باعث افزایش دانسیته ی محلول میشود.

 این افزایش دانسیته به خاطر افزایش جرم در

 اثر اضافه کردن نمک در حجم ثابتی از آب است. 

قابلیت شناور شدن یک جسم مثل تخم مرغ

روی سطح آب را شناوری (Buoyancy) می گویند.