كتلة بلاستيكية طافية: نسبة الحجم المغمور من الكلي

كتلة بلاستيكية كثافتها 0.5 غرام/سم³ تطفو في الماء (كثافة الماء 1.0 غرام/سم³)، احسب نسبة الحجم المغمور إلى الحجم الكلي.

الحل خطوة بخطوة

1. V_غاطسة/V = ρ_جسم/ρ_سائل = 0.5/1 = 50%
   عند الطفو، تساوي قوة الطفو الوزن: ρ_السائل·g·V_مغمور = ρ_الجسم·g·V
2. ρ_الجسم = 0.5 ، ρ_السائل = 1
   مقارنة كثافة الجسم بكثافة السائل تحدد ما إذا كان يطفو

لماذا يعمل هذا الحل

عند الطفو، تتوازن قوة الطفو مع الوزن: ρ_الماء·V_مغمور = ρ_الجسم·V_الكلي، لذا فإن نسبة الحجم المغمور تساوي كثافة الجسم مقسومة على كثافة السائل. تعتمد هذه النسبة فقط على الكثافتين ولا علاقة لها بحجم الجسم.

الأخطاء الشائعة

• عكس نسبة الكثافة، بقسمة كثافة الماء على كثافة الكتلة البلاستيكية بدلاً من العكس.
• الاعتقاد بأن زيادة حجم الكتلة البلاستيكية تزيد من نسبة الحجم المغمور منها.

مسائل ذات صلة

buoyancy-float buoyancy-wood-block-float-ratio buoyancy-iceberg-submerged-fraction