شناوري...سؤال همراه با جواب
فيزيك در درياچه1
سؤال
در قايق هستيد و درياچه آرام است. لنگري در قايق داريد. آن را به آب مي‌اندازيد و به ته درياچه مي‌رسد. آيا دراين حين آب درياچه بالا مي‌آيد، پايين مي‌رود يا ثابت مي‌ماند؟
جواب
فرض مي‌كنيم، دقيقاً پيمانه‌اي براي سطح آب داريم و آن را دقيقاً مي‌دانيم، و ميتوانيم اين تغيير احتمالي را اندازه بگيريم. اين معما و دو مسابقه يا به عبارت بهتر معماهاي بعدي از اصل ارشميدش تبعيت مي‌كنند: نيروي شناوري براي يك جسم ته‌نشين شده يا شناور برابر است با وزن مايع جابه‌جا شده. البته از قوانين نيوتن هم مي‌توان استفاده كرد: نيروي كُل وارد بر جسم در حالت تعادل صفر است.
لنگر در قايق به وزن قايق اضافه مي‌شود و حضور آن باعث جابه‌جايي مقدار آب مي‌شود كه وزنش به اندازه‌ي لنگر است (نيروي شناوري بالابرنده به‌دليل جابه‌جايي آب و وزن لنگر از قانون نيوتن است). وقتي لنگر در ته درياچه است، مقدار آبي برابر حجم خودش جابه‌جا ميكند. وزن آن بيش از وزن معادل آب جابه‌جاشده است (به همين دليل غرق شده). پس بيش از زماني كه در كف درياچه است آب جابه‌جا ميكند. سطح آب درياچه وقتي لنگر در آن انداخته مي‌شود، پايين مي‌آيد!