أمثلة على أسئلة حول قانون أرخميدس

ستة أمثلة على أسئلة قانون أرخميدس

1. ما حجم الحجر الموضوع في ماء البحر إذا كان وزن ماء البحر المزاح بواسطة الحجر 2 نيوتن؟ كثافة ماء البحر = 1025 كجم/م³³.
مناقشة

الجواب:
قانون أرخميدس تنص على ذلك وزن الماء المنسكب (الماء المزاح بالحديد) يساوي قوة طفو كبيرة ويتم ذلك عن طريق الماء على الحديد.

حجم الماء المزاح = حجم الصخور المغمورة في مياه البحر = 199,1 سم ^مكعب.

2. وعاء مملوء بالماء. قطعة من الحديد طولها 2 سم³ إذا غُمر الماء في وعاء بحيث انسكب بعضه، فما كتلة الماء المنسكبة؟
مناقشة 

3. كتلة جسم في الهواء 15 كجم، وكتلة جسم في الماء 13,7 كجم. هل الجسم مصنوع من الذهب الخالص؟
مناقشة
من المعروف أن:
م = 15 كجم
m' = 13,7 كجم
سُئل: هل هذا الشيء مصنوع من الذهب الخالص؟
الجواب:
كثافة خاصة نسبة الذهب الخالص = 19,3 أو كثافة الذهب الخالص = 19300 كجم/م³³إذا كانت كثافة جسم ما هي نفسها كثافة الذهب الخالص، فإن هذا الجسم مصنوع من الذهب الخالص.
ما هي كثافة الجسم؟ ?
قوة الطفو (F)_A) يساوي وزن الجسم في الهواء (w) مطروحًا منه وزن الجسم في الماء (w').

أدخل قيمة كتلة الجسم في الهواء وقيمة كتلة الجسم في الماء:
نسبة كثافة الجسم إلى كثافة الماء (ρ) تساوي الكثافة النسبية للجسم. إذن، الكثافة النسبية للجسم تساوي 11,3.
كثافة الجسم = الكثافة النسبية مضروبة في كثافة الماء = (11,3)(1000 كجم/م³) = 11.300 كجم/م³³.
الكثافة النوعية للذهب الخالص هي 19,3 وكثافة الذهب هي 19.300 كجم/م³³ لذلك فإن هذا الشيء ليس مصنوعاً من الذهب الخالص.

4. تحاول سفينة إنقاذ رفع حاوية كتلتها الإجمالية 4500 كجم سقطت في البحر. يبلغ طول الحاوية مترين، وعرضها متر ونصف، وارتفاعها متر واحد. تبلغ كثافة مياه البحر في ذلك الوقت 1025 كجم/م³، ^وتسارع الجاذبية الأرضية 10 م/ث² ^. لذا، فإن أقل قوة مطلوبة لرفع الحاوية من قاع البحر إلى السطح هي...

مناقشة

من المعروف:

كتلة الصندوق (م) = 4500 كجم

حجم الصندوق (V) = 2 م × 1,5 م × 1 م = 3 ^م³

كثافة مياه البحر ( ρ) = 1025 كجم/ ^م³

تسارع الجاذبية الأرضية (g) = 10 م/ ^ث²

السؤال: ما هي أقل قوة مطلوبة لرفع جسم من قاع البحر إلى السطح؟

جواب:

وزن الجسم في الهواء = mg = (4500 كجم)(10 م/ث² ⁾ = 45000 نيوتن

لرفع جسم على الأرض، تكون القوة الدنيا 45000 نيوتن.

مقدار قوة الطفو:

F _A = ​​​​ρ _F g V = ( 1025)(10)(3) = 30750 ن

وزن الجسم في مياه البحر = 45000 نيوتن - 30750 نيوتن = 14250 نيوتن

لرفع جسم في البحر، تكون القوة الدنيا 14250 نيوتن.

5. يطفو جسم في سائل كثافته 800 كجم/م³³إذا لم يكن ربع الجسم مغمورًا في السائل، فإن كثافة الجسم تكون...
أ. 600 كجم/م³
ب. 900 كجم/م³
ج. 1000 كجم/م³
د. 1200 كجم/م³
هـ. 1300 كجم/م³

مناقشة :
من المعروف أن:
كثافة السائل = 800 كجم/م³
حجم الجسم غير المغمور في سائل = ¼
حجم جسم مغمور في سائل = ¾
الحجم الكلي للجسم = 1
سأل :
كثافة هدف ؟
جواب :
صيغة العلاقة بين ماسا جينيس تتناول المقالة موضوعات الأجسام، وكثافة السوائل، وأجزاء الأجسام المغمورة وغير المغمورة في السوائل. لماذا تطفو الأجسام الصلبة؟ :

الإجابة الصحيحة هي أ.

6. وزن جسم في الهواء 5 نيوتن. إذا تم وزن الجسم في الماء (كثافة الماء = 1000 كجم/م³)³يصبح الوزن 3,2 نيوتن. إذا كان تسارع الجاذبية الأرضية g = 10 م/ث²² إذن كثافة الجسم هي...
أ. 800 كجم/م³
ب. 1000 كجم/م³
ج. 1500 كجم/م³
د. 2500 كجم/م³
هـ. 2780 كجم/م³
مناقشة :
من المعروف أن:
وزن الجسم في الهواء = وزن الجسم (w) = 5 نيوتن
وزن الجسم في الماء = 3,2 نيوتن
كثافة الماء = 1000 كجم/م³
تسارع الجاذبية = 10 م / ث²
كتلة الجسم: w = mg ← m = w : g = 5 نيوتن : 10 م/ث²² = 0,5 كجم
سأل:
كثافة هدف ؟
الجواب:
يكون وزن الجسم في الماء أصغر بسبب قوة الطفو.
الطفو = وزن الجسم في الهواء - وزن الجسم في السائل
الطفو = 5 نيوتن – 3,2 نيوتن = 1,8 نيوتن

كثافة جسم ما :
الكثافة = الكتلة : الحجم = 0,5 كجم : 0,00018 م³ = 2780 كجم / م³
الإجابة الصحيحة هي هـ.

قانون أرخميدس يثير التساؤلات

1. ما حجم الحجر الموضوع في الماء إذا كان وزن الماء المزاح بواسطة الحجر 5 نيوتن؟ كثافة الماء = 1000 كجم/م³³     (501 سم³)
2. وعاء مملوء بالبنزين. قطعة خشب طولها 1,2 دسم³ غُمرت في وعاء بحيث انسكب بعض البنزين. ما كتلة البنزين المنسكب؟ (816 غرامًا)
3. كتلة معدن في الهواء 13 كجم، وكتلته في الماء 12,3 كجم. هل هذا المعدن مصنوع من الذهب الخالص؟ (لا، لأن الكثافة النسبية للمعدن تساوي 18,6، بينما الكثافة النسبية للذهب تساوي 19,3).