[RACCH]

الفصل الرابع

القوى و التوازن في الموائع

أسئلة : صـ 51 ـفحة :
1) يعتمد ضغط السائل على قعر إناء على : جـ) ارتفاع السائل في الإناء .

2) ملئت ثلاثة أوعية متشابهة إلى الارتفاع نفسه بسوائل مختلفة الكثافة .
في أي هذه الأوعية يكون الضغط على القاعدة أكبر ما يمكن . ب) الوعاء الذي يحوي السائل الأعلى كثافة .

3) تنشأ قوة الدفع إلى أعلى على الأجسام المغمورة في مائع من: جـ) اختلاف ضغط المائع على الجسم .





4) تتغير قوة دفع سائل ما إلى أعلى للأجسام المغمورة فيه تماماً بتغير : جـ ) حجم الجسم .

5) يزداد حجم ما ينغمر من الهيدرومتر في السائل :ب) بنقصان كثافة السائل .

6) يخسر الجسم المغمور في سائل ظاهرياً من ثقله بقدر :ب) ثقل السائل الذي حل محله .





أسئلة حسابية :
<H3 dir=rtl style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt">9.8 × 30 </H3>

0.5 × 0.5

<H3 dir=rtl style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt">جـ × ك</H3>

ل×ل

<H3 dir=rtl style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt">ق</H3>

س

جـ1/51 : ك = 30 كجم ، ل = 50 سم = 0.5 م

ض = ــــــــــــ = ـــــــــــــــ = ــــــــــــــــــــ = 1176 نيوتن/م2

جـ2/51 : س = 0.25 م ، ص= 0.25 م ، ل= 0.5 م ، ث = 1260 كجم/م3
أ‌) الضغط على القاعدة = جـ × ف × ث
ضأ = 9.8 × 0.5 × 1260 = 6174 نيوتن/م2
ب‌)

6174– 0

2

ضأ – ض0

2

معدل الضغط الجانبي على جدران الصفيحة = ضم
ضم = ــــــــــــــــــ = ــــــــــــــــــــ = 3087 نيوتن/م2

جـ) القوة الضاغطة على القاعدة = ضأ × (مساحة القاعدة )
ق= ضأ × س = 6174 × ( 0.25 × 0.25 ) = 385.875 نيوتن
د) القوة الضاغطة على أحد جدران الصفيحة = ضم × ( مساحة الجدار)
ق = 3087 × (0.25 × 0.5 ) = 385.875 نيوتن

4

3

الكتلة

الحجم

جـ3/51 : ك = 1.6 كجم ، نق = 3.5 سم = 0.035 م ، ث = 1260 كجم/م3 .
الحل : أ ) كثافة الكرة المعدنية = ـــــــــــــــ حيث حجم الكرة = ــــــ ط نق3

4

3

:. حجم الكرة = ـــــــ (3.14) × ( 0.035) 3 = 1.795 ×10 –4 م3

1.6

1.795 ×10 –4

:. الكثافة (ث) = ــــــــــــــــــــــــــ = 8913.4835 كجم/م3

ب ) قوة دفع الجلسرين للكرة = جـ × ح × ث للجلسرين
قد= 9.8 × 1.795 ×10 –4 × 1260 = 2.2165 نيوتن
جـ) ثقل الكرة في الجلسرين = ثقل الكرة في الهواء – قوة دفع الجلسرين للكرة
ق = جـ × ك - قد = 9.8× 1.6 – 2.2165 = 13.4635 نيوتن
جـ4/52 : ف = 200م ، مساحة الباب = 2 م × 1 م = 2 م2 ، ث= 1025 كجم/ م3
مقدار القوة التي يسلطها ضغط ماء البحر على باب الغواصة = (جـ × ف × ث ) × ( مساحة الباب )
:. ق = 9.8 × 200 × 1025 × 2 = 4018000 نيوتن .
جـ5/52 : ل = 20.4 سم ، ث للحديد = 7.8جم/سم3 ، ثللزئبق= 13.6جم/سم3 .
بما أن (ث × ح) للجسم = (ث َ × ح)َ للسائل

7.8 × 20.4

13.6

:. 7.8 × 20.4 ×س = 13.6 × ف × س ( بشطب س من الطرفين )
:. ف = ـــــــــــــــــــ = 11.6 سم

جـ6/ 52 : ق = 100 نيوتن ، ث للماء = 1000 كجم / م3 ، و1 = 50 نيوتن ، و2 = 25 نيوتن ، ث = ؟

1000 × 25

50

من علاقات التناسب يمكن أن نستنتج أن
ث = ــــــــــــــــــــــ = 500 كجم/م3

1500 × ح

0.5 ح

جـ 7/ 52 : بما أن ح للسائل = 0.5 ح للجسم ، ث للجسم = 1500 كجم/م3 فإن
:. ث للسائل = ـــــــــــــــــــــــ = 3000 كجم/م3

جـ8 /52 : ك = 20 كجم ، ح = 0.005 م3 ، ث للسائل = 3000 كجم/م3 .
الحل : ثقل الجسم في الهواء = جـ × ك = 9.8 × 20 = 196 نيوتن .
قوة دفع السائل للجسم = جـ × ح × ث = 9.8 × 0.005 × 3000 = 147 نيوتن
و من ذلك نلاحظ أن قوة دفع السائل للجسم أقل من ثقل الجسم و بالتالي فإنه سوف ينغمر تماماً في السائل .
:. وزن الجسم في السائل = ثقل الجسم في الهواء – قوة دفع السائل للجسم = 196 – 147 = 49 نيوتن .

أسئلة عامة :
1) تصنع رؤوس الفؤوس لتكون ذات أطراف حادة حتى يزداد تأثر القوة عليها الذي يتناسب عكسياً مع مساحة السطح .

2) يكون جدار السدود التي تحبس المياه سميكة من أسفلها حتى تتحمل الضغط الذي يتناسب طردا مع ارتفاع سطح مياه السد

3)ترسب البيضة الطازجة في الماء العذب و تطفو في الماء المالح الأعلى كثافة ، إن قوة الدفع تتناسب طردا مع كثافة السائل .

4) يوضع خزان المياه في أعلى مكان في البلدة حتى يصل إلى أدنى الأماكن بسهولة نتيجة القوة الضاغطة على القاعدة .

5) مبدأ عمل العوامة : يتصل ساق معدني مثبت في طرفه كرة و الطرف الأخر سدادة مثبتة في طرف أنبوب الماء فعندما يمتلئ الخزان يرتفع سطح الماء و تطفو الكرة فتغلق السدادة الأنبوب .

6) لأن قوة الدفع تتناسب طردا مع حجم الجسم ، و حجم السفينة كبير جداً فتطفو مع أنها مصنوعة من الحديد .

7) يكون القفز في الماء أسهل لأن الجسم المغمور في سائل يتعرض لقوة دفع تدفعه من أسفل إلى أعلى .


8) بما أن الضغط يزداد بزيادة العمق فلا يستطيع جسم الإنسان تحمله .


9) عند تقليل ضغطالهواء في العجلات تزداد مساحة سطح العجلة فيقل تأثير ثقل السيارة عليهافلا تغوص في الرمال .

الفصل الخامس

الضغط الجوي و تطبيقات عليه

أسئلة :
ضع دائرة حول الإجابة الصحيحة أو الفضلى في الأسئلة التالية :
1) تقوم الطريقة العملية لقياس الضغط الجوي على : أ ) موازنة عمود من الهواء بعمود من السائل يقام عند نفس النقطة .
2) ارتفاع السائل في الأنابيب المفرغة ينشأ عن : أ ) الضغط الجوي .
3) ماذا يحدث لثقل الجسم عند وزنه في حيز يفرغ منه الهواء تدريجياً ؟ : ب) يزداد لأن الهواء الذي كان يدفعه إلى أعلى تلاشى .
أسئلة عامة :
1) لماذا لا يقاس الضغط الجوي بالطريقة نفسها التي يقاس بها ضغط السائل ؟
أ )لأن الهواء لا يمكن تحديد ارتفاعه بدقة مثل السائل .
ب) كما أن الهواء مختلف الكثافة مع الارتفاع حيث أن 90% من كثافته تقع على ارتفاع 10 كلم فقط عن سطح البحر .
2) بماذا يفضل البارومتر المعدني على البارومتر الزئبقي ؟ يمتاز البارومتر المعدني بالخصائص التالية :
أ ) لا يحتوي على سائل سام مثل الزئبق .
ب) صغير الحجم و خفيف الوزن .
جـ) سهل النقل و التحكم ( الضبط)
د) يعطي قراءة الضغط الجوي بوحدة المليبار أو البار مباشرة .
3) لماذا نضع ثقبين في علبة الحليب السائل ؟
حتى يتدفق الحليب السائل نتيجة مساندة الضغط الجوي لضغط السائل عند الثقب العلوي على الضغط الجوي عند الثقب السفلي .
4) ماذا يحدث لقراءة البارومتر المعدني الذي يوضع في حيز يفرغ منه الهواء تدريجيا . و لماذا ؟
تتناقص ، لأن الهواء الذي كان يضغط على سطح الصفيحة انخفض تدريجياً .
5) ما المبدأ المستخدم في ترمس الشاي ( الضغاط) لرفع الشاي إلى الخارج ؟
وازنة الضغط داخل الأنبوب بالضغط الخارجي ، فعندما نضغط على المكبس فإننا نفرغ الهواء من الأنبوب ليحل محلة السائل المندفع لموازنة الضغط داخل الأنبوب و عند تكرار العملية نلاحظ تدفق الشاي إلى الخارج .
6) لماذا ترتفع النفاخة المملوءة بالهيدروجين إلى أعلى ؟
لأن كثافة الهيدروجين أقل من كثافة الهواء و قوة الطفو للمائع تتناسب طردياً مع الفرق بين كثافتي المائع و الجسم المغمور ؟
7) لماذا تشعر بألم في أذنيك عند ارتفاع الطائرة ؟
لأن الضغط الجوي يقل بالارتفاع و عليه فإن ضغط أجسامنا الداخلي يزداد فيظهر ذلك على شكل ألم في الأذنين الحساستين ؟
8) أيهما ترتفع إلى أعلى أكثر : نفاخة صغيرة مملوءة بالهيدروجين أم نفاخة كبيرة مملوءة بالهيدروجين أيضاً ، و لماذا ؟
النفاخة الكبيرة ترتفع أكثر ، لأن قوة الطفو تتناسب طردياً مع حجم الجسم المغمور في المائع حسب مبدأ أرخميدس .
9) طائرة تطير على ارتفاع 4000 متر فوق سطح البحر . أحسب مقدار الضغط الجوي المسجل في بارومتر الطائرة إذا علمت أن الضغط على سطح البحر هو 1015 مليبار ؟

ف

10

الحل : ف= 4000 م ، ض0 = 1015 مليبار ، ض = قراءة الضغط الجوي في بارومتر الطائرة .
ض= ض0 - ــــــــــــ

4000

10

:. ض = 1015 - ـــــــــــــ = 1015 – 400 = 615 مليبار

10) طائرة تحلق في الجو وجد قائدها أن الضغط الجوي لديه 613 مليبار . فما هو ارتفاع الطائرة عن سطح البحر ؟

الحل : نفرض أن ض0 = 1013 مليبار و عندما يكون ض = 613 مليبار فإن ارتفاع الطائرة هو :
ف = 10 ( ض0 – ض ) = 10 ( 1013 – 613 ) = 10 × 400 = 4000 م
11) لا نشعر بضغط الهواء رغم أنه يعادل الضغط عند نقطة تقع على عمق 10 أمتار تحت سطح الماء . و لماذا ؟
لأن قوة الطفو التي يؤثر بها الهواء على أجسامنا ضعيفة جداً بسبب كثافته الضعيفة (1.3 كجم / م3 ) مقابل كثافة الماء العالية .

الفصل السادس

خواص الســـــــــــــائل

أسئلة :
ضع دائرة حول الإجابة الصحيحة أو الفضلى في الأسئلة التالية :
1) مشي النملة على سطح الماء مثال على : أ ) التوتر السطحي .
2) تظهر خاصية التوتر السطحي في : د ) ميل سطح السائل للتكور .
3) الخاصية الشعرية هي : جـ) ارتفاع السائل أو انخافضه عن مستواه .
4) تبليل السائل لسطح ما يدل على : جـ) قوى التلاصق بين الدقائق .
5) صعود الماء عبر الساق في النباتات مثال على : أ ) الخاصية الشعرية .
أسئلة عامة :
1) لماذا تنظف الثياب بالماء الساخن ؟ و لماذا يستخدم مسحوق الغسيل في تنظيف الثياب ؟
لأن عملية تسخين الماء تضعف من توتره السطحي فيزداد التصاقاً بالأوساخ فيزيلها .كما أن مسحوق الغسيل يعتبر من الشوائب التي تضعف التوتر السطحي و بالتالي يزداد التصاق الخليط بالأوساخ فتسهل إزالتها .
2) هل يتغير شكل قطرة سائل كالحليب بتغير السطوح التي توضع عليها ؟ لماذا ؟
نعم يتغير و ذلك لأن السطوح المختلفة متفاوتة في نعومتها ( صقلها ) و كلما زادت خشونة السطح زاد التصاق السائل به .
3) لماذا يزداد ارتفاع السائل في الأنابيب الشعرية كلما قل سمك الأنبوب ؟
لأن قوى التلاصق بين السائل وجدار الأنبوب تزداد كلما نقصت مساحة مقطع الأنبوب فيظهر ذلك في ارتفاع السائل أكثر في الأنابيب الشعرية .