يمكن أن يصبح الضغط في أثناء الإعصار أقل 15 من الضغط الجوي المعياري ، افترض أن الإعصار حدث خارج باب طوله 195cm و عرضه 91cm فما مقدار القوة المحصلة التي تؤثر في الباب نتيجة هبوط مقداره %15 من الضغط الجوي المعياري؟ وفي أي اتجاه تؤثر القوة ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
2.7x10N
لحل هذه المسألة الفيزيائية المتعلقة بالضغط والقوة في أثناء الأعاصير، نتبع الخطوات البسيطة التالية:
1. تحويل الوحدات إلى النظام العالمي (متر):
- أبعاد الباب هي:
- الطول = $195\text{ cm} = 1.95\text{ m}$
- العرض = $91\text{ cm} = 0.91\text{ m}$
2. حساب مساحة الباب ($A$):
المساحة تساوي الطول × العرض:
$$\text{المساحة } (A) = 1.95\text{ m} \times 0.91\text{ m} = 1.7745\text{ m}^2$$
3. حساب مقدار التغير في الضغط ($\Delta P$):
- القيمة المعيارية للضغط الجوي تساوي تقريباً: $1.013 \times 10^5\text{ Pa}$ (أو نيوتن لكل متر مربع).
- الإعصار يسبب هبوطاً في الضغط بنسبة $15\%$، إذن فرق الضغط هو:
$$\Delta P = 15\% \times 1.013 \times 10^5\text{ Pa}$$
$$\Delta P = 0.15 \times 1.013 \times 10^5 = 15195\text{ Pa}$$
4. حساب القوة المحصلة المؤثرة في الباب ($F$):
نستخدم قانون الضغط: ($\text{القوة} = \text{الضغط} \times \text{المساحة}$)
$$F = \Delta P \times A$$
$$F = 15195\text{ Pa} \times 1.7745\text{ m}^2 \approx 26965\text{ N}$$
وبالتقريب إلى الصورة العلمية للرقمين المعنويين، تصبح القوة:
$$2.7 \times 10^4\text{ N}$$ *(ملاحظة: القوة في الإجابة المختصرة مقدرة بالصيغة العلمية الناتجة عن التقريب).*
5. اتجاه تأثير القوة:
بما أن الضغط *خارج* الباب أصبح أقل من الضغط داخل المنزل (حيث بقي الضغط الجوي الطبيعي داخلاً)، فإن الهواء داخل الغرفة سيضغط على الباب دافعاً إياه نحو الخارج. ولذلك، فإن القوة المحصلة تؤثر إلى خارج الغرفة (باتجاه منطقة الضغط المنخفض).
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال يمكن أن يصبح الضغط في أثناء الإعصار أقل 15 من الضغط الجوي المعياري ، افترض أن الإعصار حدث خارج باب طوله 195cm و عرضه 91cm فما مقدار القوة المحصلة التي تؤثر في الباب نتيجة هبوط مقداره %15 من الضغط الجوي المعياري؟ وفي أي اتجاه تؤثر القوة ؟ اترك تعليق فورآ.
