8
إيجاد كتلة الجسم: ك = 0. 6122 كغم
بتطبيق قانون الكثافة لحساب كثافة الجسم: الكثافة = (الكتلة / الحجم)، وبالرموز: ث = (ك / ح)
تعويض المعطيات: ث = ( 6. 122 × 10 -1 / 2. 04 × 10 -4)
إيجاد كثافة الجسم: ث = 3000 كغم/م ³
حساب كثافة السائل
ما كثافة سائل وُضع فيه جسم كثافته 1400 كغم/م ³ وحجمه 0. 005 م³، فطفى منه 70%؟
كتابة مبدأ أرخميدس، وزن الجسم = وزن السائل المزاح ؛ بطريقة أخرى: كثافة الجسم × تسارع الجاذبية الأرضية × حجم الجسم = كثافة السائل × تسارع الجاذبية الأرضية × حجم السائل المزاح ؛ وبالرموز: ث × ج × ح = ثَ × ج × حَ
تعويض المعطيات، 1400 × 9. 005 = ثَ × 9. 8 × (30 / 100)
68. 6 = ثَ × 2. 94
إيجاد الناتج، ثَ = كثافة السائل= 23. 33 كغ/م ³
أبرز التطبيقات على قاعدة أرخميدس للطفو
هنالك العديد من التطبيقات العملية على قاعدة أرخميدس للطفو؛ ومن أبرزها ما يأتي:
الغواصة: تحتوي الغواصات على خزان خاص لتخزين الماء فيه ، وذلك للحفاظ على إبقاء قوة الطفو أقل من وزن الغواصة؛ لتتمكن من الغوص تحت الماء. [٥] طفو السفن: عندما تستقر السفينة على الماء يتساوى وزنها مع وزن الماء المزاح، وفي حال كانت مُحمّلةً بالبضائع فإن كمية الماء المزاح تكون أكبر، وعندها تغوص بشكل أكبر حتى يتطابق وزن السفينة والبضائع مع وزن الماء الذي تزيحه فتطفو.
قوة الطفو المؤثرة في جسم تساوي - أفضل إجابة
القوى المؤثرة على الجسم عند الطفو. الطفو هو ظاهرة تحرك الأجسام في الموائع (السوائل والغازات) إلى الأعلى إذا كان محيطها أعلى كثافة منها، ومثال عليها طفو الخشب على الماء، وطفو الزيت على الماء والمنطاد والغواصة. [1] [2] تلك القوة المؤثرة على الجسم تسمى أحيانا دفع الماء على الجسم. وتكون قوة الطفو عبارة عن الفرق بين وزن الجسم الحقيقي خاليا من المائع (السائل أو الغازي) وبين وزنه الظاهري في الوسط المائع المحيط. يقاس وزن الجسم الحقيقي بكتلة الجسم مضروبة × تسارع الجاذبية الأرضية. الطفو والكثافة [ عدل]
إذا كان وزن جسم ما أقل من وزن الماء المزاح (المـُزاغ) بنفس حجم الجسم عند انغماره في الماء كلياً، تكون كثافة الجسم أقل من كثافة الماء. وبالتالي فإن الجسم سيطفو إلى أن يصبح وزن الجسم مساويا لوزن الماء المزاح. أما إذا كان وزن الجسم أكبر من وزن الماء المزاح في حالة انغماره كليا (مثل النحاس)، فإنه يغطس في الماء، لكن النحاس يستطيع الطفو إذا كان مفرغا بحيث يحتفظ بحجم كاف من الهواء. وفي تلك الحالة، فإن كثافة الجسم ستشمل النحاس وما فيه من هواء، وتصبح أقل من كثافة السائل، وبالتالي فإنه يطفو. الكثافة = إجمالي كتلة الجسم ÷ حجمه
ووحدة الكثافة كيلوغرام / متر 3.
ذات صلة معلومات عن قوة الطفو قانون الطفو
قوة الطفو
تُعرف قوة الطفو بأنّها القوة الصاعدة والتي تؤثر بها السوائل على الأجسام المغمورة فيها بطريقة تصاعديّة، وتحدث هذه القوة نتيجة الفرق في الضغط بين أجزاء الجسم المغمور، وبما أنّ الجزء السفلي من الجسم المغمور يكون عادة أعمق في السائل من جزئه العلوي؛ فإنَّ القوة الناتجة وهي القوة الصاعدة تكون أكبر من القوة الهابطة في السائل، إذًا فإنَّ قوة الطفو تُمثّل قدرة الجسم على العوم أو الارتفاع في السائل. [١] [٢]
قانون قوة الطفو
يُمكن حساب قوة الطفو من خلال استخدام العلاقة التالية: قوة الطفو = كثافة السائل × تسارع الجاذبية × حجم السائل (ارتفاع السائل × مساحة سطح الجسم)، وبالرموز: [٣] Fb = ρgV = ρghA، حيثُ تمثل:
Fb: قوة الطفو بوحدة النيوتن N.
ρ: كثافة السائل بوحدة كغ/ متر مكعب. g: تسارع الجاذبية وقيمته 9. 80 متر/ ثانية مربعة. V: حجم السائل المُزاح بوحدة المتر المكعب. h: ارتفاع السائل المُزاح بوحدة المتر. A: مساحة سطح الجسم بوحدة المتر المربع. أمثلة على حساب قوة الطفو
نقدم فيما يلي أمثلة على حساب قوة الطفو:
المثال الأول
جسم خشبي يبلغ طوله 2. 5 م، وعرضه 0.
استنتج جسم يطفو على سطح ماء ماذا تستنتج عن قوة الدفع المؤثرة في هذا الجسم؟ - ملك الجواب
أمثلة حسابية على قانون أرخميدس للطفو
وفيما يأتي أمثلة حسابية متنوعة على قانون أرخميدس للطفو:
حساب قوة الطفو
ما قوة الطفو التي تؤثر على كرة فولاذية مغمورة في الماء نصف قطرها 8 سم، إذا علمت أن كثافة الماء 1000 كغم/م ³، وكثافة الكرة الفولاذية 7900 كغم/م ³ ؟
كتابة قانون أرخميدس للطفو، قوة الطفو = كثافة السائل × تسارع الجاذبية الأرضية × الحجم المغمور ؛ وبالرموز: ق = ث × ج × ح
حساب حجم الكرة الفولاذية، حجم الكرة = 4/3 × π × نق ³
حجم الكرة = 4/3 × 3. 14 × (8/100) ³ = 0. 00214 م³
تعويض المعطيات، قوة الطفو = 1000 × 9. 8 × 0. 00214
إيجاد الناتج، قوة الطفو= 21 نيوتن
حساب كثافة الجسم
ما كثافة جسم وزنه في الهواء 6 نيوتن، وضع في الماء فأصبح وزنه 4 نيوتن، إذا علمت أن كثافة الماء 1000 كغ/م ³ ؟
بتطبيق قانون أرخميدس للطفو لإيجاد حجم الجسم المغمور: قوة الطفو = كثافة السائل × تسارع الجاذبية الأرضية × الحجم المغمور ؛ وبالرموز: ق = ث × ج × ح
تعويض المعطيات: 6 - 4 = 1000 × 9. 8 × ح
إيجاد حجم الجسم: ح = 2. 04 × 10 -4 م ³
بتطبيق قانون الوزن لإيجاد كتلة الجسم: الوزن = الكتلة × تسارع الجاذبية الأرضية ؛ بالرموز: و = ك × ج
تعويض المعطيات: 6 = ك × 9.
ح (V): حجم الجزء المغمور من الجسم، يقاس بوحدة م ³. ث (ρ): كثافة السائل، تقاس بوحدة كغ/م ³. ج (g): تسارع الجاذبية الأرضية، وتساوي 9. 8 م/ث². تجدر الإشارة إلى أن قوة دفع السائل للجسم تمثل قوة الطفو المسؤولة عن دفع الأجسام نحو الأعلى ؛ وبالتالي فإن هذه الصيغة الرياضية تقتصر على دراسة الأجسام التي تؤثر عليها قوة الطفو.
قوة الطفو المؤثرة في جسم داخل مائع تساوي - منبع الحلول
حسابيه التي يمكن استخدامها في حساب القوة، ولكن عندما نريد حساب قوه الطفو المؤثرة في جسم داخل مائع، حيث ان قوه الطفو المؤثرة في جسم داخل مائع تساوي وزن المائع الذي يزيح هذا الجسم.
مواضيع متعلقة [ عدل]
اللزوجة
أرخميدس
طوف
غواصة
صديري غطس
شذوذ الكثافة
مراجع [ عدل]