اترك البالون ما الذي اشاهده كيف هذا النموذج حركه قنديل البحر

الأحظ اترك البالون ما الذي اشاهده كيف هذا النموذج حركه قنديل البحر.

الإجابة الصحيحة هي : يتحرك البالون في اتجاه ويتحرك الهواء الخارج منه في الاتجاه المعاكس تتحرك قناديل البحر بدفع الماء خلال اجسامها في اتجاه معين مما يدفعها هي في الاتجاه المعاكس.

عند ترك منطاد مملوء بالهيليوم في الهواء، فإننا نشهد مشهدًا رائعًا بينما يرتفع المنطاد نحو السماء. كيف يحدث هذا؟ تعد عملية ارتقاء المنطاد مثالًا ممتازًا على مبادئ الطفو والحمل. ولغز ما يحدث أثناء ارتفاع المنطاد هو لغز مشهور في الفيزياء يُعرف باسم “اترك المنطاد”.

قانون الطفو

وفقًا لقانون الطفو الذي اكتشفه أرخميدس، فإن أي جسم مغمور جزئيًا أو كليًا في سائل (مثل الهواء) يتعرض لقوة طفو عمودية لأعلى تساوي وزن السائل الذي يزاحه الجسم. وبالتالي، إذا كان وزن المنطاد أقل من وزن الهواء الذي يزاحه، فإن قوة الطفو ستتغلب على وزن المنطاد، مما يتسبب في ارتفاعه.

حساب قوة الطفو

يمكن حساب قوة الطفو باستخدام الصيغة التالية:

“`
F_b = ρVg
“`

حيث:

F_b هي قوة الطفو
ρ هي كثافة السائل (الهواء في هذه الحالة)
V هو حجم الجسم المغمور
g هي عجلة الجاذبية

كثافة المنطاد

تعتمد كثافة المنطاد على نوع الغاز المستخدم لملئه. الهيليوم أخف بكثير من الهواء، مما يعني أن المنطاد المملوء بالهيليوم سيكون أقل كثافة من الهواء المحيط. وبالتالي، سيكون وزن الهواء الذي يزاحه المنطاد أكبر من وزن المنطاد نفسه، مما يتسبب في ارتفاعه.

تأثير شكل المنطاد

يلعب شكل المنطاد أيضًا دورًا في قوته الطفو. المنطادات الكروية لها أكبر قدر من الحجم مقارنة بمساحتها السطحية، مما يزيد من قوة الطفو الخاصة بها. هذا هو السبب في استخدام المنطادات الكروية في الرحلات الجوية.

حركة المنطاد مثل قنديل البحر

عندما يرتفع المنطاد، فإنه يتحرك أحيانًا بطريقة تشبه حركة قنديل البحر. يحدث هذا بسبب عدم تجانس توزيع الهيليوم داخل المنطاد. عندما يتركز الهيليوم في جزء واحد من المنطاد، ينتقل مركز الطفو إلى هذا الجزء، مما يتسبب في دوران المنطاد مثل قنديل البحر.

ارتفاع المنطاد

سيستمر المنطاد في الارتفاع إلى أن يتساوى وزن الهواء الذي يزاحه بوزن المنطاد. عند هذه النقطة، ستتوقف قوة الطفو عن التغلب على وزن المنطاد وسيصل إلى حالة من التوازن. ومع ذلك، قد يستمر المنطاد في الارتفاع بسبب التيارات الهوائية أو التغيرات في درجة الحرارة.

انفجار المنطاد

إذا ارتفع المنطاد إلى ارتفاعات عالية جدًا، فإن الهواء المحيط يصبح أرق وأقل كثافة. ينخفض الضغط المحيط أيضًا، مما يتسبب في تمدد الغاز داخل المنطاد. يمكن أن يؤدي هذا إلى انفجار المنطاد إذا كان مرنًا بدرجة غير كافية لتحمل التمدد.

إن ترك منطاد مملوء بالهيليوم في الهواء هو مثال علمي رائع على مبادئ الطفو والحمل. من خلال فهم هذه المبادئ، يمكننا تقدير جمال وغموض ظواهر مثل حركة المنطاد مثل قنديل البحر. كما يذكرنا هذا اللغز أيضًا بأهمية الإبداع والاستكشاف في فهم العالم من حولنا.