الرئيسية » فكر فيزيائيا » فكر فيزيائيا 1 في الميكانيكا

فكر فيزيائيا 1 في الميكانيكا




في الشكل التالي هواء مضغوط يخرج من فتحة على اليمين بينما في الشكل الثاني الوضع مختلف حيث يدخل الهواء الى الوعاء من الفتحة 

نعلم انه في الحالة الاولى ان الوعاء سيندفع في الاتجاه المعاكس. ما السبب في ذلك؟
الان في الحالة الثانية ماذا يكون الوضع هل يتحرك الوعاء لليمين او لليسار او يبقى ثابت وما تفسيرك لما اخترت.

الاجابة

في الحالة الأولى حيث يندفع الوعاء في اتجاه معاكس لخروج الهواء فان هذا الأمر متخيل بالنسبة لنا مثل بالون سمح للهواء بالخروج منه فان البالون سيندفع في اتجاه وتتحرك البالون في الاتجاه المعاكس، وقد نقول ان حركة البالون 

لو حاولنا أن نحلل فيزيائيا ما يحدث في هذا الموضوع وما سبب الحركة دعنا نتصور الشكل التالي




حيث نلاحظ حركة العربة إلى اليمين في حين ان الماء يندفع في اتجاه اليسار والسبب في ذلك ان القوة المؤثرة على الجانب الأيمن اكبر قوة الماء المؤثرة على الجانب الأيسر.

والسبب في ذلك يعود إلى ان قوة الماء التي تبذل على الفتحة في الجانب الأيسر لا تشارك محصلة القوة المؤثرة على الجدار الأيسر للعربة. ((فيكون لدينا في الشكل 3 اسهم تؤثر على الجدار الايمن تقابلها سهمين فقط على الجدار الايسر)) نفس الشيء يحدث مع الغاز المضغوط في الوعاء فان القوة المؤثرة على الفتحة لا تؤثر على جدار الوعاء ولهذا يحدث عدم توازن في القوة على الجانب الأيمن والجانب الأيسر مما يجعل الوعاء يتحرك في اتجاه القوة الأكبر.

في الحالة الثانية من المثال فان الوعاء لا يتحرك

التوضيح: احتجت ان ارسم شكلا توضيحيا للفكرة ليسهل تخيل الحل هذه هي الاجابة والتوضيح لماذا لا يتحرك الوعاء المفرغ من الهواء عندما يدخل الهواء من فتحة في احد جانبيه

لاحظ هنا ان حركة الوعاء تعتمد على توازن القوة المؤثرة على جانبيه فإذا كانت مجموع القوى على اليمين اكبر من القوى على اليسار فان الوعاء سيتحرك في اتجاه القوة الأكبر

وكان للفتحة في الجانب الأيسر للوعاء دورا في جعل قوة الهواء المؤثرة على هذا الجانب اقل منها على الجانب الأيمن

لنرى الآن تأثير الفتحة في الوعاء في الحالة الثانية
ولتوضيح الأمر دعونا نستعين بالشكل التالي

بالاستعانة بالرسومات التوضيحية أعلاه هل تتحرك العربة الأولى عند اندفاع الماء من الخزان وهل تتحرك العربة الثانية عندما يدخل الماء إلى الخزان الداخلي. في كلا الحالتين الإجابة لا تتحرك العربة. والسبب في ذلك يعود إلى محصلة القوة المؤثرة على الجنب الأيمن للعربة يساوي محصلة القوة المؤثرة على الجانب الأيسر للعربة

وربما نتساءل عن دور الماء المتدفق من الخزان
لاحظ هنا ان قوة الماء المتدفق تؤثر بنفس الاتجاه الذي يؤثر به الماء على جدار الجانب الايسر

ونفس الشيء يتكرر مع الشكل الثالث حيث يندفع الهواء من الفتحة ولكن الوعاء ككل لا يتحرك لان القوى على الجانبين متساوية في المقدار ومختلفة في الاتجاه.

جرى نقاش فيزيائي رائع حول هذا الموضوع في منتدى الفيزياء التعليمي وهذا هو رابط النقاش
http://www.hazemsakeek.info/vb/showthread.php?6828

والى اللقاء في سؤال اخر من اسئلة فكر فيزيائياً




تعليقات

تعليقات

عناصر المراجعه :

تقييم المستخدمون: كن أول المصوتون !

عن الدكتور حازم فلاح سكيك

د. حازم فلاح سكيك استاذ الفيزياء المشارك في قسم الفيزياء في جامعة الازهر - غزة | مؤسس شبكة الفيزياء التعليمية | واكاديمية الفيزياء للتعليم الالكتروني | ومنتدى الفيزياء التعليمي | ومركز الترجمة العلمي | وقناة الفيزياء التعليمي على اليوتيوب | ورئيس تحرير مجلة الفيزياء العصرية | Email skhazem@gmail.com

تفضل بزيارة صفحتي
تصفح كل مقالاتي

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.