شرح الفرق بين اللزوجة والطفو

اللزوجة والطفو عاملان يؤثران على السوائل ، مثل السوائل والغازات. للوهلة الأولى ، تبدو المصطلحات متشابهة جدًا ، حيث يبدو أن كلاهما يجعل السائل يقاوم أي شيء يمر عبره. هذا في الواقع غير صحيح ، حيث يشير كلا المصطلحين في الواقع إلى قوى محددة للغاية تمارس إما خارجيًا أو داخليًا. تؤدي الاختلافات في كلا العاملين إلى سلوك السوائل والغازات بشكل مختلف تمامًا.

يشير الطفو إلى القوة الصاعدة المحددة التي يمارسها سائل أو غاز على جسم مغمور فيه. هذه هي القوة الرئيسية التي تسمح للجسم بالطفو. ومع ذلك ، يجب أن يطفو الجسم الطافي على كتلة من الماء أكبر من كتلة نفسه حتى يطفو. خلاف ذلك ، لن تكون قوة الطفو الصاعدة كبيرة بما يكفي لمنعها من الغرق. هذا مرتبط بكثافة الماء ؛ على سبيل المثال ، إذا كان الماء أكثر كثافة ، فسيتعين على الجسم الأثقل إزاحة كمية أقل منه للبقاء طافيًا لأن الماء سيكون له كتلة أكبر.

يتم تعريف اللزوجة ببساطة على أنها مقاومة السائل أو الغاز للتدفق. كلما كان تدفق الغاز أو السائل أقل ميلًا ، كلما كان التدفق أكثر لزوجة. تنتج اللزوجة في السوائل والغازات عن تركيبها الجزيئي ؛ السوائل أو الغازات شديدة اللزوجة لها تركيبات جزيئية تسبب قدرًا كبيرًا من الاحتكاك الداخلي عندما تتحرك. هذا الاحتكاك يقاوم التدفق بشكل طبيعي. تتدفق السوائل والغازات ذات الاحتكاك الداخلي المنخفض بسهولة بالغة. تختلف اللزوجة عن الطفو من حيث أنها تصف قوى داخلية داخل مادة ما ، وليس قوة صاعدة تمارسها مادة على مادة أخرى.

في حين أن كلا من عوامل الطفو واللزوجة يسمحان للكائن بالطفو لفترة محدودة من الوقت ، فإن اللزوجة ليست فعالة في الحفاظ على الجسم طافيًا إلى أجل غير مسمى. عندما يدخل جسم ما إلى سائل ، فإن السائل الذي يزيحه يضطر إلى التدفق إلى أسفل إلى أي من الجانبين ، مما يفسح المجال للكائن. في السائل شديد اللزوجة ، سوف يتباطأ هذا التدفق بشكل كبير ، مما يعني أن الجسم قد يجلس فوق السائل "المزاح" لبعض الوقت قبل أن يغرق. ومع ذلك ، على الرغم من أن الاحتكاك يؤدي إلى تباطؤ الحركة الداخلية ، إلا أن هذه الحركة لا تزال تحدث ببطء ولكن بثبات وسيغرق الجسم في النهاية إذا كانت اللزوجة وحدها عاملًا.

يؤثر تطبيق الحرارة أيضًا على الطفو واللزوجة بشكل مختلف. سيؤدي تسخين مادة لزجة إلى تقليل لزوجتها حيث تكتسب الجزيئات الموجودة داخلها المزيد من الطاقة وتكون قادرة على التغلب على الاحتكاك الداخلي بسهولة أكبر. ومع ذلك ، فإن تأثير الحرارة على الطفو يعتمد على نوع السائل أو الغاز الذي يتم تسخينه. بشكل عام ، يؤدي تسخين السائل إلى تقليل كثافته ، مما يقلل من قدرته على ممارسة قوة الطفو لأن كتلة السائل المزاح لكل حجم تتناقص. ومع ذلك ، يمكن أن تزداد كثافة بعض السوائل ، بما في ذلك الماء ، عند تسخينها قليلاً. يكون الماء أكثر كثافة عند 39.2 درجة فهرنهايت ، لذا فإن تسخين المياه من 38 فهرنهايت إلى 39 فهرنهايت سيزيد في الواقع من احتمال قوة الطفو.