گاما رو نصب کن!

{{ number }}
اعلان ها
اعلان جدیدی وجود ندارد!
کاربر جدید

جستجو

پربازدیدها: #{{ tag.title }}

میتونی لایو بذاری!

درون یک مخزن دو مایع مخلوط نشدنی  A و B  مطابق شکل وجود دارد و این مخزن بر روی سطح بدون اصطکاکی قرار گرفته است. اگر دو سوراخ 1 و 2 را به‌طور هم‌زمان باز کنیم چه اتفاقی می‌افتد؟(چگالی مایع A  نصف مایع B  است) 

1 ) 

مخزن با شتاب به سمت چپ حرکت می‌کند. 

2 ) 

مخزن ساکن می‌ماند.

3 ) 

مخزن با سرعت ثابت به سمت راست حرکت می‌کند.

4 ) 

مخزن با شتاب به سمت راست حرکت می‌کند.

پاسخ تشریحی :
نمایش پاسخ

سطح مقطع سوراخ های 1 و 2 را برابر S و چگالی مایع A را برابر  $ \rho_A $  و چگالی مایع B را برابر  $ \rho_B $ در نظر بگیرید. با توجه به فرض $ \rho_B = 2\rho_A $  .  همچنین برای ساده سازی محاسبات فرض کنید که ارتفاع مقداری از مایع A که زیر سوراخ 1 قرار دارد نیز برابر h باشد. فشار و نیرو در نقاط A و B از روابط زیر به دست می آیند.

$ P_A = \rho_A gh \rightarrow F_A = P_AS = \rho_A ghS $

$ P_B = \rho_A gh + \rho_A gf + \rho_B gh = \rho_A gh + \rho_A gh +2\rho_A gh= 4\rho_A gh \rightarrow F_B = P_BS = 4\rho_A ghS $

نیروی عکس العمل ناشی از خروج مایع در جهت مخالف خروج مایع، مخزن را به سمت راست حرکت خواهد داد.

پاسخ نهایی با تحلیل علمی و دقت مفهومی به این صورت است:

گزینه 4 درست است
مخزن با شتاب به سمت راست حرکت می‌کند؛ زیرا:

فشار مایع در سوراخ 2 بیشتر از سوراخ 1 است (چگالی مایع B دو برابر چگالی A است).

طبق قانون سوم نیوتن، جریان قوی‌تر از سمت چپ (سوراخ 2) نیروی عکس‌العمل قوی‌تری به سمت راست وارد می‌کند.

بنابراین، نیروی خالص به سمت راست → شتاب به سمت راست.

 سایر نکات:

حرکت با سرعت ثابت نیست چون اگر شتاب باشد، سرعت دائماً تغییر می‌کند، پس گزینه 3 نادرست است.

تحلیل ویدئویی تست

تحلیل ویدئویی برای این تست ثبت نشده است!

آرمین کل لر