ما مقدار أقصى وزن يستطيع أن يرفعه في الهواء بالون مملوء بحجم 1.00m من غاز الهيليوم؟ افترض أن كثافة الهواء 1.20kg/m وكثافة غاز الهيليوم kg/m 0.177،وأهمل كتلة البالون~؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
-10.0 N
الإجابة هي -10.0 نيوتن، وهذا يعني أن البالون سيشعر بقوة رفع مقدارها 10.0 نيوتن للأعلى. إليك كيفية الوصول إلى هذه النتيجة:
- مبدأ الطفو: يعتمد رفع البالون على مبدأ الطفو. هذا المبدأ يقول أن الجسم يطفو إذا كانت قوة الدفع (الرفع) المؤثرة عليه أكبر من وزنه. قوة الدفع هذه تساوي وزن السائل (أو الغاز، في حالتنا) الذي يزيحه الجسم.
- حساب قوة الدفع:
- حجم البالون هو 1.00 متر مكعب (m³).
- كثافة الهواء هي 1.20 كجم/م³ (kg/m³).
- لذلك، كتلة الهواء الذي يزيحه البالون هي: الكتلة = الكثافة × الحجم = 1.20 كجم/م³ × 1.00 م³ = 1.20 كجم.
- قوة الدفع (الرفع) تساوي وزن هذا الهواء: قوة الدفع = الكتلة × تسارع الجاذبية = 1.20 كجم × 9.8 م/ث² = 11.76 نيوتن (N).
- حساب وزن الهيليوم:
- كثافة الهيليوم هي 0.177 كجم/م³.
- حجم البالون هو 1.00 م³.
- لذلك، كتلة الهيليوم داخل البالون هي: الكتلة = الكثافة × الحجم = 0.177 كجم/م³ × 1.00 م³ = 0.177 كجم.
- وزن الهيليوم = الكتلة × تسارع الجاذبية = 0.177 كجم × 9.8 م/ث² = 1.73 نيوتن (N).
- حساب قوة الرفع الصافية:
- قوة الرفع الصافية = قوة الدفع (الرفع) - وزن الهيليوم = 11.76 نيوتن - 1.73 نيوتن = 10.03 نيوتن.
- تقريبًا، قوة الرفع الصافية هي 10.0 نيوتن.
- النتيجة: هذا يعني أن البالون يستطيع رفع وزن إضافي مقداره 10.0 نيوتن. الإشارة السالبة في الإجابة الأصلية (-10.0 نيوتن) تشير إلى أن القوة موجهة للأعلى (وهي قوة رفع).
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال ما مقدار أقصى وزن يستطيع أن يرفعه في الهواء بالون مملوء بحجم 1.00m من غاز الهيليوم؟ افترض أن كثافة الهواء 1.20kg/m وكثافة غاز الهيليوم kg/m 0.177،وأهمل كتلة البالون~ اترك تعليق فورآ.
