تمثال طائر أثري مصنوع من معدن أصفر معلق بميزان نابضي، تشير قراءة الميزان النابضي إلى 11.81N عندما يُعلق التمثال في الهواء، وتشير إلى 11.19 عندما يُغمر التمثال كليا في الماء أوجد حجم التمثال ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
6.33x10-5m3
لحساب حجم التمثال، سنستخدِم قانون "قوة الطفو" في الفيزياء، والتي تعتمد على الفرق بين وزن الجسم في الهواء وزنه وهو مغمور تماماً في الماء.
الخطوات بالتفصيل:
- الخطوة الأولى: تحديد المعطيات
- وزن التمثال في الهواء ($W_{air}$) = $11.81 \, \text{N}$
- وزن التمثال مغموراً في الماء ($W_{water}$) = $11.19 \, \text{N}$
- كثافة الماء ($D$ أو $\rho$) = $1000 \, \text{kg/m}^3$ (قيمة ثابتة)
- عجلة الجاذبية الأرضية ($g$) $\approx 9.8 \, \text{m/s}^2$ (أو يمكن استخدام العلاقة المباشرة للوزن والكتلة).
- الخطوة الثانية: حساب قوة الطفو ($F_b$)
قوة الطفو تساوي الفرق بين وزن الجسم في الهواء ووزنه داخل الماء:
$$F_b = W_{air} - W_{water}$$
$$F_b = 11.81 - 11.19 = 0.62 \, \text{N}$$
- الخطوة الثالثة: ربط قوة الطفو بحجم التمثال
قانون قوة الطفو يقول إنها تساوي وزن السوائل المزاح، ويُحسب بالعلاقة التالية:
$$F_b = \rho \times V \times g$$
حيث:
- $\rho$ هي كثافة الماء ($1000$)
- $V$ هو حجم التمثال (المجهول)
- $g$ هي تسارع الجاذبية ($9.8 \, \text{m/s}^2$)
يمكننا أيضاً حساب الكتلة المزاحة من خلال قسمة قوة الطفو على الجاذبية:
$$\text{الكتلة المزاحة} = \frac{0.62}{9.8} \approx 0.06326 \, \text{kg}$$
وبما أن كثافة الماء هي $1000 \, \text{kg/m}^3$، فإن الحجم ($V$) يُحسب بقسمة الكتلة على الكثافة:
$$V = \frac{\text{الكتلة}}{\text{الكثافة}} = \frac{0.06326}{1000} = 0.00006326 \, \text{m}^3$$
- الخطوة الرابعة: كتابة الناتج بالصيغة العلمية
لتبسيط الرقم، نحركه لليسار ونستخدم الأسس:
$$6.33 \times 10^{-5} \, \text{m}^3$$
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال تمثال طائر أثري مصنوع من معدن أصفر معلق بميزان نابضي، تشير قراءة الميزان النابضي إلى 11.81N عندما يُعلق التمثال في الهواء، وتشير إلى 11.19 عندما يُغمر التمثال كليا في الماء أوجد حجم التمثال ؟ اترك تعليق فورآ.
