بطری پلاستیکی حاوی مایعی را از هر دو طرف بفشارید تا فشار مایع درون آن تغییر کند. تغییر فشار درونی مایع ،غواص دکارتی را که می تواند یک قطره چکان یا یک خودکار باشد را تحت تاُثیر قرار داده و غواص در عکس العمل به این تغییر فشار شناور یا ته نشین شود.

وسایل مورد نیاز

غواص قطره چکانی

• قطره چکان
• یک لیوان بلند
• آب ( تقریبا هم دمای اتاق )
• بطری آبلیموی دو لیتری با سرپوش پیچشی
• اختیاری : بطری خالی مایع ظرف شویی و یا شامپو

غواص خودکاری

• خودکاری با بدنه پلاستیکی شفا ف
• انبردست
• به اندازهُ یک نخود فرنگی خاک رس
• یک لیوان بلند
• بطری آبلیموی دو لیتری با سرپوش پیچی
• آب( تقریبا هم دمای اتاق )
• اختیاری : بطری خالی مایع ظرف شویی و یا شامپو

شرح آزمایش

غواص قطره چکانی
لیوانی را پر از آبی با دمای اتاق کرده و کم کم آب را درون قطره چکان ریخته تا زمانی که قطره چکان در آب شناور شود و سر آن از آب بیرون بیاید .
بطری آبلیمو را با آب پر کنید . قطره چکان را در بطری انداخته و مواظب باشید تا میزان آب درون قطره چکان در حین این کار تغییر نکند و در آخر سرپوش بطری را محکم ببندید .
غواص خودکاری
فشنگ جوهر خودکار را با انبردست از آن خارج کنید. به آسانی درخواهد آمد. توجه کنید که خودکار خالی ، از یک سر باز و از سر دیگر بسته است . مقدار کمی خاک رس را دور لوله خودکار نزدیک سر باز آن بچسبانید ، بطوری که سوراخ ورودی آن را نبندد. این فقط برای سنگین کردن آن است .
شمامی توانید تکه ای دیگر از خاک رس را برداشته و سوراخ هوای لوله خودکار را با آن ببندید ، یا می توانید سوراخ هوا را باز بگذارید ، و بگذارید آب درون لوله بالاتر بیاید . اگر بخواهید می توانید ، لوله خودکاری با طول کوتاهتر بردارید . اگر شما طول لوله را کم کرده و یا سوراخ هوا را باز بگذارید ، نیاز به خاک رس کمتری برای درست کردن غواص شناور خواهید داشت . .
غواص را با قرار دادن سر باز آن به سمت پایین ، درون یک لیوان آب ، امتحان کنید . آنقدر خاک ازآن کم کنید یا به آن بیفزایید تا حدود 6 میلی متر آن بیرون آب قرار گیرد.
بطری آبلیمو را تا سر آن با آب پر کنید .غواص را با قرار دادن سر باز آن بسمت پایین درون بطری پر از آب قرار داده و در آخر سرپوش بطری را محکم ببندید .
بطری آبلیمو را فشار دهید تا غواص در آن شناور شود و یا بالا رود . شما می توانیدعکس العمل غواص را در بطری باریک صافی ، مانند بطری مایع ظرف شویی یا شامپو ، ببینید .
برای جالب تر شدن کار می توانید بر روی قطره چکان یا روی بطری شکل بکشید. بنابر این بعد از فشار دادن بطری ، تصویر مضحکی خواهید داشت.

چه اتفاقی در حال وقوع است؟

” ارشمیدس” فیلسوف یونانی اولین کسی بود که فهمید نیرویی که آب بسمت بالا به اجسام وارد می کند ، چه جسم شناور باشد چه زیر آب برود، برابر جرم مقدار حجمی از آب است که جسم جابجا می کند . این نیروی شناوری برابر وزن آب جابجا شده است .
وقتی شما بطری را فشار می دهید ، فشار را در هر نقطه ای از بطری افزایش می دهید . هر چه فشار آب بیشتر باشد، آب بیشتری وارد قطره چکان می شود و هوای درون آن فشرده می شود . این منجر به این می شود که قطره چکان آب کمتری را جابجا کند ، که شناور شدن آنرا می کاهد و باعث فرو نشینی آن می شود . وقتی شما بطری را آزاد کنید ، فشار کاهش می یابد و هوای درون حباب قطره چکان دوباره منبسط می شود. در نتیجه قطره چکان به سمت بالا می رود .
اگر از بطری باریک و صافی استفاده می کنید ، فشاراز دو وجه پهن بطری باعث می شود که فشار درون آن افزایش یابد ، اما فشارناشی از دو وجه باریک بطری باعث افزایش حجم و کاهش فشار درون بطری می شود . وقتی که این غواص به انتهای بطری برسد حتی اگر شما دیگر بطری را از دو وجه پهن آن فشار ندهید همانجا می ماند . حال شما باید دو وجه باریک بطری را فشار دهید تا غواص به سطح آب بیاید . در این حالت غواص همانجا می ماند حتی اگر بطری را فشار ندهید .
وقتی که غواص پایین می رود ، فشار بیرون غواص با عمق آب افزایش می یابد . این افزایش فشار مربوط به افزایش فشاری می شود که شما به بطری وارد کرده اید . وقتی که غواص به انتهای بطری می رسد و شما دست از فشار دادن بطری بر می دارید ، فشار حاصل از افزایش عمق آب ، حبابهای هوا را کمی می فشارد . اگر غواص در تعادل باشد ، این فشار کوچک حباب ها برای زیر آب نگه داشتن غواص کافی خواهد بود . در حالتی که شما دو وجه باریک بطری را می فشارید تا غواص بالا بیاید فرآیند معکوس می شود .