فكر فيزيائيا 7

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

لازلنا اعزائي مع خزان الماء وهذه المرة تم تثبيت انبوبتين لهما نفس القطر في اسفل الخزان الا ان احدهما تنتهي بفتحة اضيق من الاخرى كما في الشكل

http://hazemsakeek.com/magazine/imag...VB/sample8.jpg

لو ان الماء سمح له بالتدفق من الانبوبتين هل تعتقد ان

1 - الماء المتدفق من كلا الانبوبتين سيرتفع لنفس المستوى.

2 - الماء المتدفق من الانبوبة التي لها فتحة اضيق سيرتفع الماء منها اكثر .

3 - الماء المتدفق من الانبوبة التي لها فتحة اوسع سيرتفع اكثر.


اي الاجابات تختار ولماذا

تحياتي



.

اقتباس:

---

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة د.حازم سكيك

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته


2 - الماء المتدفق من الانبوبة التي لها فتحة اضيق سيرتفع الماء منها اكثر .

---

و عليكم السلام و رحمة الله و بركاته

الإجابة الثانيه لأن العلاقه بين سرعة تدفق الماء و مساحة المقطع علاقة عكسية ...

ارتفاع الماء في الحالتين متساوي لانه يعتمد على الضغط الذي يعتمد على ارتفاع الماء وليس لمساحة المقطع دخل

السلام عليكم

أتفق في أجابتي مع الأخت سعاد لأنهُ بالفعل هناك علاقة عكسية بين سرعة التدفق ومساحة مقطع الفتحة

" تماماً كما نعمل عندما نمسك لي الماء "

الماء المتدفق من الانبوب ذي الفتحة الاضيق يكون اعلى لانة كلما قلت مساحة الفتحة زاد ارتفاع الماء "حيث ان الضغط ثابت "

السلام عليكم..أشكرك د. حازم على تشجيعك كما أشكرك على دورك الكبير في زرع الثقة في نفوسنا من خلال مشاركتك معنا في فهم هذه المعلومات الجميلة و المهمة...
سنجد أن الماء يأخذ شكل الإناء الذي يوضع فيه وحجم الماء سيتوزع في الخزان والأنبوبين بحيث صاحب المساحة الأقل سيقابله ارتفاع بشكل أسرع حتى نحص على حالة التوازن التي يكون فيها الجميع بنفس المستوى ... و لكن هنا ارتفاع الأنبوبين لا يساعد على ذلك بل سيكون هناك تدفق للماء إلى الخارج..
لتبسيط الصورة سننظر فقط للجزء من الأنبوبة المتجه للأعلى في كلا الطرفين و كأنه خزان و بالتالي سيكون لدينا خزانين يدخل لهما الماء بسرعة تدفق مماثلة و المطلوب معرفة كيف هو مستوى الماء الذي سيندفع من فتحتين الخزان المختلفتين؟
ارتفاع الماء عند خروجه يعتمد على قوة اندفاعه وعليه سنعود مرة أخرى إلى حساب الضغط في كلا الخزانين حيث نرى أن: الضغط = القوة/المساحة
نلاحظ أن الخزانين متشابهين في الجزء السفلي و مختلفين في العلوي حيث احدهما يضيق كلما ارتفعنا إلى أن يصل إلى الفوهة التي هي في المحصلة أضيق من الأخرى. أي أن الضغط سوف يكون أعلى بالقرب من الفوهة الضيقة مقارنة مع الأخرى و بالتالي ستكون قوة الدفع اكبر ومن ثم الارتفاع اكبر.

أحببت أن أعرض تجربتي العملية القريبة نوعا ما من المسالة و التي توضح تأثير المساحة في ارتفاع مستوى الماء اكرر بأنها قد لا تكون مثالية:
الأدوات :
كانت لدي قنينة مياه شرب معدنية (لتر و نصف) فارغة –مصاصتان شرب (واحدة حجم كبير و الأخرى صغيرة) ذات انحناء والتي نقوم بتعديلها كما في المسألة...
الطريقة:
1- نقوم أولا بملأ القنينة حتى ثلاث أرباعها بالماء ثم نغلقها.
2- نقلبها حيث سيصبح هناك مجال لعمل ثقبين وإدخال المصاصتين..
3- نعيد القنينة إلى وضعها الطبيعي و بالطبع لن يخرج الماء في البداية و لكن بمجرد أن نحاول فتح القنينة سنلاحظ نافورتين جميلتين مختلفتين في الارتفاع...

الضغط سوف يكون ثابت عند الفتحتين لانهما على نفس المستوى من سطح الماء وكلما نقصت المساعة زادت قوة دفع الماء وبالتالي تزداد السرعة ويزداد ارتفاع الماء اي
نقطة رقم (2)
(((ولا يمكن تطبيق معادلة الاستمرارية هنا)))

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

في الحقيقة هذه المسألة حيرتني كثيرا فقد توقعت أن تكون الإجابة هي رقم 2 أيضا كما اتفقتم جميعا على هذا الأمر واختلف معكم asd4488 وبعد دراسة جيدة للموضوع تبين بالفعل ان إجابة asd4488 هي الإجابة الصحيحة

حيث ارتفاع الماء المتدفق من الأنبوبتين سيكون واحد


السبب في هذا الأمر هو لو عدنا للسؤال رقم 6 السابقة وجدنا ان ارتفاع الماء سيصل إلى مستوى الماء الموجود في الخزان ولم يكن لنصف قطر الفتحة أي علاقة بالإجابة

وبالتأكيد التجربة العلمية التي نمارسها عندما نقوم برش الزرع أو غسل السيارة فإننا نقوم بتضييق فتحة خرطوم الري ليصل الماء إلى مسافات ابعد. وهذا ما اثر على الإجابة لنقول ان الماء سيخرج من الفتح الأضيق لمسافة ابعد

لكن لو قمنا بتوصيل خرطوم الماء مباشرة بخزان الماء اي بدون ان يكون هناك مضخة، هل سيندفع الماء لمسافة ابعد إذا ضيقت الفتحة أو تركتها كما هي (اعتقد انه لن يكون هناك تأثير)


التفسير الفيزيائي للموضوع هو ان بالإضافة إلى الضغط هناك أيضا عامل مهم وهو سرعة الماء في الأنبوبة أو في خرطوم الري فكلما زادت سرعة الماء زادت قيمة الاحتكاك وبالتالي فان الاحتكاك هنا يشكل عائق ضد تدفق الماء

فالفتحة الكبيرة تكون سرعة الماء فيها اقل وبالتالي الاحتكاك اقل وفي الأنبوبة الضيقة تكون سرعة الماء اكبر فيكون الاحتكاك اكبر وهذا يجعل خروج الماء من الفتحة الكبيرة والفتحة الصغيرة نفس الارتفاع.

جميل حقا تلك التجربة التي قمت بها quantum وان شاء الله في المرة القادمة تتمكن من إدراج صور أو حتى مقاطع فيديو لنتائج التجربة لأنها بالفعل ستكون مدهشة.

ونلتقي في سؤال اخر ان شاء الله


تحياتي

اعتقدت في البداية أن لمبدأ برنولي دخل في الحل
و لكن اقنعتوني بأن المسألة متعلقة بضغط عمود السائل
اختكم صبا