أي الأجسام الثلاثة السابقة ازاح أكبر كمية من الماء في المخبار المدرج وأيها أزاح الأقل.
الإجابة الصحيحة هي : الزجاج ازاح أكبر كمية من الماء والمطاط ازاح أقل كمية من الماء.
إن مفهوم الكثافة هو أحد المفاهيم الأساسية في الفيزياء والكيمياء، حيث يقيس مدى ضغط المادة أو كمية المادة الموجودة في وحدة الحجم. فعندما نضع جسماً في سائل، فإن الجسم سيؤثر بقوة على السائل، مما يؤدي إلى إزاحته. واعتمادًا على كثافة الجسم، فإنه سيؤثر على كمية السائل الذي يزيحه.
الهدف
تهدف هذه المقالة إلى دراسة وتحليل أي الأجسام الثلاثة (A، B، C) يزيح أكبر كمية من الماء في مخبار مدرج وأيها يزيح أقل كمية.
الفرضية
نفترض أن الجسم الأكثر كثافة سيؤثر على أكبر كمية من الماء، بينما الجسم الأقل كثافة سيؤثر على أقل كمية من الماء.
المواد
ثلاثة أجسام صلبة (A، B، C)
مخبار مدرج
ماء
الإجراء
1. قم بملء المخبار المدرج بالماء حتى علامة محددة.
2. ضع الجسد A في المخبار المدرج ولاحظ مستوى الماء.
3. احسب كمية الماء التي أزاحها الجسد A عن طريق طرح القراءة الأولية من القراءة النهائية.
4. كرر الخطوات 2 و3 للجسمين B وC.
النتائج
أظهرت النتائج أن الجسم الأكثر كثافة (C) أزاح أكبر كمية من الماء، بينما الجسم الأقل كثافة (A) أزاح أقل كمية من الماء.
المناقشة
تدعم النتائج الفرضية التي وضعناها. إذ أن الجسم الأكثر كثافة (C) يحتوي على كتلة أكبر في وحدة الحجم، مما يعني أنه سيؤثر على السائل بقوة أكبر، مما يؤدي إلى إزاحة كمية أكبر من السائل. وعلى العكس من ذلك، فإن الجسم الأقل كثافة (A) يحتوي على كتلة أقل في وحدة الحجم، مما يعني أنه سيؤثر على السائل بقوة أقل، مما يؤدي إلى إزاحة كمية أقل من السائل.
العوامل المؤثرة على إزاحة السائل
بالإضافة إلى الكثافة، هناك عوامل أخرى تؤثر على كمية السائل التي يزيحها الجسم. وتشمل هذه العوامل:
- حجم الجسم: كلما زاد حجم الجسم، زادت كمية السائل التي يزيحها.
- شكل الجسم: قد يؤثر شكل الجسم على كمية السائل التي يزيحها. على سبيل المثال، سيؤثر الجسم ذو الشكل المنتظم على كمية أقل من السائل من الجسم ذي الشكل غير المنتظم.
- قوة الطفو: قوة الطفو هي القوة التي تؤثر على الجسم في السائل عكس اتجاه الجاذبية الأرضية. وكلما زادت قوة الطفو، قل السائل الذي يزيحه الجسم.
التطبيقات
مفهوم إزاحة السائل له تطبيقات عديدة في الحياة اليومية. على سبيل المثال، يستخدم هذا المفهوم في:
- قياس الكثافة: يمكن استخدام إزاحة السائل لقياس كثافة الأجسام الصلبة والسائلة.
- تصميم السفن: تستخدم مبادئ إزاحة السائل في تصميم السفن. إذ إن السفن قادرة على الطفو لأنها تزيح كمية من الماء تساوي وزنها.
- الهندسة المدنية: يستخدم مفهوم إزاحة السائل في الهندسة المدنية لبناء الجسور والأنفاق.
أظهرت نتائج هذه المقالة أن الكثافة تلعب دورًا رئيسيًا في كمية السائل التي يزيحها الجسم. وعلاوة على ذلك، فإن حجم الجسم وشكل الجسم وقوة الطفو هي عوامل أخرى يمكن أن تؤثر على إزاحة السائل. ولهذا المفهوم تطبيقات عديدة في الحياة اليومية.