۵ نمونه از سوالات مربوط به شناوری
۱. وزن بار در هوا ۳ نیوتن و وزن بار در آب ۲.۸ نیوتن است. آب چه مقدار نیروی شناوری به بار وارد میکند؟
بحث:
۲. وزن یک فلز در هوا ۱۰۰ نیوتن و در آب ۸۰ نیوتن است. حجم این فلز چقدر است؟
بحث:
معلوم است که:
w = 100 نیوتن
هوا = ۸۰ نیوتن
پرسیده شد: حجم فلزی ?
حجم فلز غوطهور در آب برابر با حجم آب جابجا شده است.
۳. جرم سنگی ۱۰ کیلوگرم است. وقتی آن را در آب وزن کنیم، جرم سنگ ۸.۲ کیلوگرم میشود. چگالی سنگ چقدر است؟
بحث:
معلوم است که:
g = 9,8 متر بر ثانیه2
متر = ۲۰۰ کیلوگرم
متر مکعب آب = ۸.۲ کیلوگرم
پرسیده شد: چگالی سنگ (؟)
جواب:
۴. یک بلوک چوبی به طول ۲.۵ متر، عرض ۰.۵ متر و ضخامت ۰.۴ متر. اگر چوب در آب غوطهور باشد و چگالی آب ۱۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب باشد ، آنگاه بزرگی فشار رو به بالا ... (g = 10 N/kg) است.
الف. 400 ن
ب. ۶۰ ن
ج. ۹۰ شمالی
د. 5.000 ن
پمباهاسان
معلوم است که:
حجم مکعب مستطیل (V) = طول x عرض x ضخامت = 2,5 x 0,5 x 0,4 = 0,5 متر مکعب
چگالی آب ( ρ ) = 1000 کیلوگرم بر متر مکعب
شتاب گرانش (g) = 10 نیوتن بر کیلوگرم
پرسیده شد: بزرگی نیروی شناوری
جواب:
فرمول نیروی شناوری:
F = ρg V
شرح: F = نیروی شناوری، ρ = چگالی، g = شتاب گرانشی، V = حجم
تمام حجمهای اجسام غوطهور، بنابراین نیروی شناوری با استفاده از فرمول بالا محاسبه میشود.
F = (1000)(10)(0,5) = (1000)(5) = 5000 نیوتن
جواب صحیح D است.
۵. وزن جسم در هوا ۱۰۰ نیوتن است، سپس آن را در مایع قرار میدهیم تا حجم آن ۱.۵ متر مکعب افزایش یابد . اگر وزن مخصوص مایع ۱۰ نیوتن بر متر مکعب باشد ، وزن جسم در مایع ... است.
الف. 1.500 ن
ب. ۶۰ ن
ج. ۹۰ شمالی
د. 6,7 ن
پمباهاسان
معلوم است که:
وزن جسم در هوا (w) = 100 نیوتن
افزایش حجم مایع = حجم جسم غوطهور در مایع (V) = 1,5 متر مکعب
وزن مخصوص مایع = 10 نیوتن بر متر مکعب
مورد جستجو: وزن یک جسم در مایع
جواب:
فرمول وزن یک جسم در مایع:
وزن جسم در مایع = وزن جسم در هوا – بزرگی نیروی شناوری
وزن جسم در مایع = ۱۰۰ نیوتن - بزرگی نیروی شناوری
ابتدا بزرگی نیروی شناوری را محاسبه کنید تا بتوانید وزن جسم را در مایع محاسبه کنید.
فرمول نیروی شناوری:
F A = ρ g V
اطلاعات:
F A = نیروی شناوری = نیرویی که توسط یک مایع بر جسمی که در مایع است وارد میشود
ρ = چگالی مایع
g = شتاب ناشی از گرانش
V = حجم جسم غوطهور در مایع
شتاب گرانش (g) مشخص است، حجم جسم غوطهور در مایع مشخص است، اما چگالی هنوز مشخص نیست. بنابراین، ابتدا چگالی مایع را محاسبه کنید.
وزن مخصوص:
وزن مخصوص مایع = 10 نیوتن بر متر مکعب
w / V = 10 نیوتن بر متر مکعب
میلیگرم بر ولت = 10 نیوتن بر متر مکعب
متر (10) / ولت = 10 نیوتن بر متر مکعب
متر / ولت = 1 کیلوگرم بر متر مکعب
ρ = 1 کیلوگرم بر متر مکعب
بنابراین چگالی مایع ۱ کیلوگرم بر متر مکعب است.
بزرگی نیروی شناوری :
F A = ρ g V = ( 1 kg/m3 ) (10 m/s2 ) (1,5 m3 ) = 15 kg/m2 = 15 نیوتن
وزن جسم در مایع:
وزن جسم در مایع = ۱۰۰ نیوتن – ۱۵ نیوتن
وزن جسم در مایع = ۸۵ نیوتن
جواب صحیح C است.
