چرا میخ فرو می‌رود ولی کشتی شناور می‌ماند؟

راهنمایی کوتاه: این موضوع به نیروی شناوری و چگالی مربوط می‌شود.

گام‌به‌گام:

• ۱) هر جسم در آب دو نیرو تجربه می‌کند: وزن (به سمت پایین) و نیروی شناوری (به سمت بالا).
• ۲) نیروی شناوری برابر است با وزن آبی که جسم جا به جا می‌کند (اصل ارشمیدس).
• ۳) اگر نیروی شناوری از وزن جسم بیشتر باشد، جسم شناور می‌ماند؛ اگر کمتر باشد، فرو می‌رود.
• ۴) میخ فولادی کوچک و سنگین است، پس وزنش از نیروی شناوری بیشتر می‌شود و فرو می‌رود.
• ۵) کشتی فولادی شکل خاصی دارد (توخالی و پهن) و حجم زیادی از آب را جا به جا می‌کند، بنابراین نیروی شناوری بزرگ‌تری ایجاد می‌کند.
• ۶) چون کشتی توخالی است، میانگین چگالی آن (جرم تقسیم بر حجم) از چگالی آب کمتر می‌شود و شناور می‌ماند.

پاسخ نهایی: میخ به دلیل شکل کوچک و چگالی بالا (نسبت به آب) فرو می‌رود، اما کشتی با وجود جنس فولادی، به دلیل شکل توخالی و حجم زیاد، چگالی مؤثر کمتری دارد و نیروی شناوری کافی برای شناور ماندن ایجاد می‌کند.

مثال مشابه: یک تکه سنگ در آب فرو می‌رود، اما اگر همان سنگ را به شکل یک قایق توخالی درآورید، روی آب شناور می‌ماند.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: می‌توانی آزمایش ساده‌ای انجام دهی: یک تکه فویل آلومینیومی را مچاله کن و در آب بینداز—فرو می‌رود. حالا همان فویل را به شکل یک قایق کوچک درآور و روی آب بگذار—شناور می‌ماند!