صمم مخترع مقياس حرارة من قضيب ألومنيوم طوله 0.500m عند درجة حرارة 273K. واعتمد المخترع قياس طول قضيب الألومنيوم لتحديد درجة الحرارة. فإذا أراد المخترع أن يقيس تغيرا في درجة الحرارة مقداره 1.0K ، فكم يجب أن تكون دقة قياس طول القضيب ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
1.3x10-5m
لحساب دقة القياس المطلوبة لطول قضيب الألومنيوم، سنستخدم قانون التمدد الحراري الطولي. إليك الخطوات بالتفصيل:
1. تحديد المعطيات:
- الطول الأصلي للقضيب ($L_0$) = $0.500 \, \text{m}$
- درجة الحرارة الأصلية ($T_0$) = $273 \, \text{K}$
- التغير المطلوب في درجة الحرارة ($\Delta T$) = $1.0 \, \text{K}$
- معامل التمدد الطولي للألومنيوم ($\alpha$) = $2.5 \times 10^{-5} \, \text{K}^{-1}$ (وهو ثابت مادي معروف للألومنيوم).
2. كتابة القانون المستخدم:
التغير في الطول ($\Delta L$) يعتمد على الطول الأصلي، ومعامل التمدد الطولي، والتغير في درجة الحرارة، وفقاً للمعادلة التالية:
$$\Delta L = \alpha \times L_0 \times \Delta التغير في درجة الحرارة (\Delta T)$$
3. التعويض بالقيم في المعادلة:
$$\Delta L = (2.5 \times 10^{-5} \, \text{K}^{-1}) \times (0.500 \, \text{m}) \times (1.0 \, \text{K})$$
4. إجراء الحسابات:
$$\Delta L = 2.5 \times 10^{-5} \times 0.5 \times 1$$
$$\Delta L = 1.25 \times 10^{-5} \, \text{m}$$
5. تقريب الناتج:
بناءً على قواعد تقريب الأرقام المعنوية في الفيزياء، يتم تقريب الناتج إلى مرتبتين عشريتين ليصبح:
$$\Delta L \approx 1.3 \times 10^{-5} \, \text{m}$$
إذن، يجب أن تكون دقة الجهاز قادرة على قياس تغير في الطول مقداره $1.3 \times 10^{-5} \, \text{m}$ لكي يتمكن المخترع من رصد تغير بمقدار $1.0 \, \text{K}$ بدقة.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال صمم مخترع مقياس حرارة من قضيب ألومنيوم طوله 0.500m عند درجة حرارة 273K. واعتمد المخترع قياس طول قضيب الألومنيوم لتحديد درجة الحرارة. فإذا أراد المخترع أن يقيس تغيرا في درجة الحرارة مقداره 1.0K ، فكم يجب أن تكون دقة قياس طول القضيب ؟ اترك تعليق فورآ.
