הדחק

משקל הנוזל שדוחק גוף השקוע בנוזל

בהידרוסטטיקה, הֶדְחֵק (displacement) הוא משקל הנוזל שדוחק גוף השקוע בנוזל.

גוף השוקע כולו או חלקו בנוזל, דוחק נוזל בנפח השווה לנפח של הגוף שנמצא בתוך הנוזל. אם לגוף משקל סגולי קטן מזה של הנוזל, הוא יצוף על פני הנוזל. במקרה זה, משקל הנוזל שנדחק שווה למשקל הגוף כולו.

ארכימדס באמבטיה (איור משנת 1850)

חוק ארכימדס אומר שעל גוף שנמצא בתווך כלשהו (נוזל או גז) פועל כלפי מעלה כוח ציפה השווה למשקלו של נפח זהה מהתווך. הגוף הנמצא בתוך התווך דוחק חלק מהתווך בנפח זהה לשלו. הן לגוף הדוחק והן לתווך הנדחק יש צפיפות, המתבטאת ביחס בין המסה לנפח. מכאן נובע שאם צפיפותו של הגוף קטנה מצפיפותו של התווך אזי הגוף יצוף (משום שכח הציפה שווה למשקל התווך שנדחה ומשקל התווך שנדחה גדול יותר ממשקל הגוף), ואם להפך - הוא ישקע. בהקשר של מים כתווך, צפיפות יחסית זו מכונה משקל סגולי.

במילים אחרות ניתן לתאר את הכוחות על גוף השקוע בנוזל כך: המשקל מושך את הגוף כלפי מטה, אך ככל שהגוף ירד מטה הוא ידחק נפח גדול יותר מהנוזל ולכן "יאבד" משקל השווה למשקל הנוזל הנדחק. אם המשקל הסגולי של כלל הגוף הוא פחות ממשקלו הסגולי של הנוזל, הגוף יגיע לשיווי משקל כאשר חלקו שקוע בנוזל וחלקו צף מעליו. שיווי משקל זה יקרה כאשר משקל הנוזל שנדחק שווה למשקלו הכולל של הגוף.

ימאות עריכה

בתחום הימאות והספנות, הדחק או דֶּחִי[1] הוא משקל נפח המים שאונייה דוחקת כאשר היא צפה במים. ההדחק שווה למשקל האונייה כולה, מאחר שגוף צף דוחק מים שמשקלם שווה למשקלו. במילים אחרות, אם היינו ממלאים מים בכלי עד שפתו ומניחים בו את האונייה, משקל המים שהיו גולשים החוצה מן הכלי היה שווה למשקל האונייה כולה.

קיימים שני סוגים של הדחק:

  • הֶדְחֵק בְּטָעוּן (loaded displacement) משקל האונייה בטונות כשהיא טעונה במלואה עד מידת הבולט (freeboard) המינימלי המותר לה, כלומר עד קו הטעינה הקיצי.
  • הֶדְחֵק בְּרֵיק (light displacement) הוא משקל האונייה בטונות כשהיא ריקה ממטען, אספקה, דלק ומים. במילים אחרות, המשקל הכולל של גוף האונייה, מכונותיה והציוד הקבוע שבה.

את גודלם של כלי שיט מלחמתיים מציינים בטון הדחק, שהיא יחידת משקל, בעוד שממדי כלי שיט מסחריים נקבעים על פי התפוסה (Tonnage) שלהם – נפח המטען שהם מסוגלים לשאת ונמדדים בטון תפוסה שהיא יחידת נפח. 1 טון תפוסה שווה 100 רגל מעוקב (כ־2,831.6 ליטר).

קישורים חיצוניים עריכה

הערות שוליים עריכה

  ערך זה הוא קצרמר בנושא פיזיקה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.