5 أمثلة على أسئلة الطفو
1. وزن الحمل في الهواء هو 3 نيوتن، ووزن الحمل في الماء هو 2,8 نيوتن. ما مقدار قوة الطفو التي يمارسها الماء على الحمل؟
مناقشة :
2. يزن معدن 100 نيوتن عند قياسه في الهواء، و80 نيوتن عند قياسه في الماء. ما حجم هذا المعدن؟
مناقشة :
من المعروف أن:
w = 100 نيوتن
وزن الهواء = 80 نيوتن
سأل: حجم معدني ?
حجم المعدن المغمور في الماء يساوي حجم الماء المزاح.
3. صخرة كتلتها 10 كجم. عند وزنها في الماء، تصبح كتلتها 8,2 كجم. ما كثافة الصخرة؟
مناقشة :
من المعروف أن:
g = 9,8 م/ث2
م = 10 كجم
كتلة الماء = 8,2 كجم
السؤال: كثافة الصخرة (؟)
الجواب:
4. قطعة خشبية طولها 2,5 متر، وعرضها 0,5 متر، وسماكتها 0,4 متر. إذا غُمرت هذه القطعة في الماء، وكانت كثافة الماء 1000 كجم/م³ ، فإن مقدار الضغط الصاعد عليها هو... (عجلة الجاذبية الأرضية g = 10 نيوتن/كجم)
أ. 400 نيوتن
ب. 500 نيوتن
ج. 4.000 نيوتن
د. 5.000 نيوتن
مناقشة
من المعروف أن:
حجم متوازي المستطيلات (V) = الطول × العرض × السماكة = 2,5 × 0,5 × 0,4 = 0,5 متر مكعب
كثافة الماء ( ρ ) = 1000 كجم/ م³
تسارع الجاذبية الأرضية (g) = 10 نيوتن/كجم
سُئل: مقدار قوة الطفو
الجواب:
صيغة قوة الطفو:
F = ρ g V
الوصف: F = قوة الطفو، ρ = الكثافة، g = تسارع الجاذبية، V = الحجم
يتم حساب جميع أحجام الأجسام المغمورة باستخدام الصيغة المذكورة أعلاه.
F = (1000)(10)(0,5) = (1000)(5) = 5000 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي د.
5. وزن الجسم في الهواء 100 نيوتن، ثم وُضع في سائل بحيث زاد حجمه بمقدار 1,5 متر مكعب . إذا كانت الكثافة النسبية للسائل 10 نيوتن/متر مكعب ، فإن وزن الجسم في السائل هو...
أ. 1.500 نيوتن
ب. 115 نيوتن
ج. 85 نيوتن
د. 6,7 نيوتن
مناقشة
من المعروف أن:
وزن الجسم في الهواء (w) = 100 نيوتن
الزيادة في حجم السائل = حجم الجسم المغمور في السائل (V) = 1,5 متر مكعب
الكثافة النوعية للسائل = 10 نيوتن/ م³
المطلوب: وزن جسم في سائل
الجواب:
صيغة حساب وزن جسم في سائل:
وزن الجسم في السائل = وزن الجسم في الهواء - مقدار قوة الطفو
وزن الجسم في السائل = 100 نيوتن – مقدار قوة الطفو
قم أولاً بحساب مقدار قوة الطفو حتى تتمكن من حساب وزن الجسم في السائل.
صيغة قوة الطفو:
F A = ρg V
المعلومات:
F A = قوة الطفو = القوة التي يؤثر بها السائل على جسم مغمور في السائل
ρ = كثافة السائل
g = تسارع الجاذبية الأرضية
V = حجم الجسم المغمور في السائل
تسارع الجاذبية الأرضية (g) معلوم، وحجم الجسم المغمور في السائل معلوم، لكن الكثافة غير معروفة بعد. لذا، احسب أولاً كثافة السائل.
الكثافة النوعية:
الكثافة النوعية للسائل = 10 نيوتن/ م³
w / V = 10 نيوتن/ م³
mg / V = 10 نيوتن/م 3
m (10) / V = 10 نيوتن/م 3
m / V = 1 kg/m 3
ρ = 1 كجم/ م³
إذن، كثافة السائل هي 1 كجم/ م³
مقدار قوة الطفو :
F A = ρ g V = ( 1 kg/m 3 )(10 m/s 2 )(1,5 m 3 ) = 15 kg m/s 2 = 15 نيوتن
وزن جسم في سائل:
وزن الجسم في السائل = 100 نيوتن - 15 نيوتن
وزن الجسم في السائل = 85 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي ج.
أمثلة على أسئلة حول قانون أرخميدس
