الأصوات والتطبيقات وأمثلة على مشاكل قانون أرخميدس

قانون أرخميدس - ما زلت أتحدث عن العالم الفيزياء، هذه المرة نحاول مراجعة قانون أرخميدس من البداية يبدو قانون أرخميدس ، وتطبيق القانون في الحياة اليومية ، والصيغ وأمثلة لمشاكل قانون أرخميدس Soal.

قبل أن نتعمق في هذا القانون ، نعرف بشكل أفضل الشخص الذي يقف وراء هذا القانون.

تاريخ أرخميدس القانونيمخترع هذا القانون بالاسم القانوني وهم: أرخميدس، شخص يحمل الجنسية اليونانية.

في وقت من الأوقات تمت مقاضاة أرخميدس الملك هيرون الثاني للتحقق مما إذا كان التاج الذي يرتديه الملك الذهبي قد اختلط بالفضة أم لا. أخذ أرخميدس هذه المسألة على محمل الجد.

لذلك شعر بالتعب الشديد وألقى بنفسه في حوض الاستحمام الذي كان عادة مملوءًا بالماء.

ثم لاحظ بعد ذلك أن هناك ماء ينسكب من الحوض على الأرض وعندها وجد الإجابة.

نهض أرخميدس ووقف ، ركض عارياً على طول الطريق إلى المنزل

عندما عاد إلى المنزل صرخ لزوجته "يوريكا يوريكا!" مما يعني "لقد وجدته! لقد وجدت!”. ومن هنا وضع قانون أرخميدس.

وبهذا أيضًا أثبت أرخميدس أن تاج الملك هيرون الثاني كان ممزوجًا بالفضة ، وحُكم على الحرفي الذي صنع التاج بالإعدام. (ويكيبيديا: https://id.wikipedia.org/wiki/Archimedes)

قانون أرخميدس

ينص قانون أرخميدس على ما يلي:

"إذا غمر جسم ما في سائل ، فسيكتسب الجسم قوة تسمى قوة الطفو (القوة الصاعدة) تساوي وزن السائل الذي يزيحه."

بسبب قوة الطفو ، سينخفض ​​فرق الوزن في السائل ، وبالتالي فإن الجسم الذي يرفعه في السائل سيكون أخف من الجسم الذي يرفعه على الأرض.

كما لو تم تقليل الجسم عند إدخاله في سائل أو ماء. بسبب القوة الصاعدة الناتجة عن الماء والتي يقبلها الجسم.

ثم القوة المحصلة بين القوة الصاعدة والجاذبية هي وزن الجسم في السائل.

ثم يسمى الوزن بالوزن الظاهري أي أن وزن الجسم غير صحيح بسبب حالة الجسم في السائل

إذا نظرت إلى الصورة أعلاه ، سترى أن بعض السائل يرتفع إلى الأعلى عندما يتم إدخال كائن فيه.

إذا كان V يمثل حجم السائل الذي أزاحه الجسم ، إذن سيكون الحجم V هو نفسه وفقًا لحجم الجسم المغمور.

صيغ قانون أرخميدس

صيغة قانون أرخميدس هي: FA = ج. Vb.g

معلومة:

• FA = قوة الطفو
• (N) c = كثافة السائل (kg / m3)
• Vb = حجم الجسم المغمور (م 3)
• ز = الجاذبية (م / ث 2).

عندما يتم غمر جسم ما في سائل أو سائل ، هناك 3 احتمالات تحدث ، وهي تغرق وتطفو وتطفو.

1. كائن عائم

سوف يطفو الجسم إذا كانت كثافة الجسم أقل من كثافة السائل (ρ ب .

عندما يطفو جسم ما ، يتم غمر جزء فقط من حجمه في السائل ، بينما يكون النصف الآخر في حالة طافية.

الحجم الإجمالي للكائن هو مجموع حجم الكائن المغمور بالإضافة إلى حجم الكائن الطافي.

Vb = V '+ V "FA = ج. V ".g

مع:

• V '= حجم الجسم العائم (م 3)
• V ”= حجم الجسم المغمور (م 3)
• Vb = إجمالي حجم الجسم (م 3)
• FA = قوة الطفو
• (N) c = كثافة السائل (kg / m3)
• ز = الجاذبية (م / ث 2)

إذا كان النظام في حالة توازن ، فعندئذٍ:

> FA = W
> ج. V ”.g = ب. Vb.g ج. الخامس ”= ب. Vb

مع:
ب = كثافة الجسم (كجم / م 3).

2. كائنات عائمة

سوف يطفو الجسم إذا كانت كثافة الجسم مماثلة لكثافة السائل (ρb = c). سيكون الجسم العائم بين سطح مادة السيارة وقاع الوعاء.

بما أن كثافة الجسم والسائل هي نفسها ، إذن:

FA = ج. Vb.g = ب. Vb.g

مع:

• FA = قوة الطفو
• (N) c = كثافة السائل (kg / m3)
• ب = كثافة الجسم (كجم / م 3)
• Vb = حجم الجسم (م 3)
• ز = الجاذبية (م / ث 2)

3. كائنات الغرق

عندما تكون كثافة الجسم أكبر من كثافة السائل (ρb> c)، ثم سيغرق الجسم ويكون في قاع الوعاء. ملائم:

FA = وو مرحاض

مع:

• FA = قوة الطفو (N)
• Wu = وزن الجسم في الهواء / الوزن الفعلي (N)
• WC = وزن الجسم في السائل
• (N) g = الجاذبية (m / s2) Wu> Wc

نظرًا لأن وزن الجسم هو ناتج الكتلة والجاذبية ، نحصل على:

ج. Vb = mu mc

مع:

• ج = كثافة السائل (كجم / م 3)
• mu = كتلة الجسم في الهواء (كجم)
• mc = الكتلة كما لو كان الجسم في سائل (كجم)
• Vb = حجم الجسم (م 3)

أمثلة على مشاكل قانون أرخميدس1. احسب قوة الطفو التي يتعرض لها جسم حجمه 400 سم 3 مغمور في الماء ويكون في وضع عائم.
مناقشة:

Dic: Vb = 4 x 10-4 م 3 ؛ ج = 103 كجم / م 3.
FA = ج. Vb.g
FA = 103. (4 × 10-4) (10)
FA = 4 ن.

تطبيق قانون أرخميدس