بالون يحتوي على هواء ساخن يطفو ويصعد ؟ ، حيث أن الإجابة على هذا السؤال تعتمد على خصائص كثافة المواد سواء كانت هذه المواد غازية أو سائلة ، وفي هذه المقالة سوف نتحدث بالتفصيل عن العلاقة بين الكثافة والطفو ، كما سنشرح كيف أن البالون يطفو ويرتفع في الهواء.
العلاقة بين الكثافة والطفو
الكثافة هي مقدار الكتلة في جسم ما لكل كمية محددة من الحجم ، وهي خاصية فيزيائية للمواد التي تعبر عن علاقة وحدة الحجم بوحدة كتلة مادة أو شيء ما. كلما زادت الكثافة ، زادت الكتلة لنفس الحجم ، وتحسب الكثافة بقسمة كتلة الجسم تعتمد على حجمها ، وتقاس بوحدات المتر لكل جرام ، ويرمز لها في المعادلات الرياضية بالرمز الإنجليزي Rho Ρ أو بالرمز العربي w ، وتتأثر كثافة مادة أو جسم بالحرارة والضغط.
في الواقع ، تتناسب قوة الطفو طرديًا مع كثافة السائل الذي ينغمس فيه الجسم ، والطفو هو القوة الصاعدة التي تمارس على الأجسام المغمورة في السوائل. تكون الغازات الأقل كثافة أعلى من الغازات الأكبر في الكثافة ، وبالتالي فإن السمة المهمة لأي غاز هي كثافته ، حيث تُعرّف كثافة الغاز بأنها كتلة الغاز مقسومة على حجمه.
بالون يحتوي على هواء ساخن يطفو ويصعد
بالون يحتوي على هواء ساخن يطفو ويصعد لأن كثافة الهواء الساخن داخل البالون أقل من كثافة الهواء البارد خارج البالونلذلك يرتفع البالون ويطفو فوق الهواء الأكثر برودة وكثافة ، وهذا يعني أن البالونات تطير لأن الهواء الساخن بداخلها أقل وزنًا من الهواء الخارجي ، مما يجعلها تطفو ، وعلى سبيل المثال عندما يريد الطيار أن يصنعها. يرتفع البالون ، ويشعل اللهب الناري لتسخين الهواء داخل البالون ، مما يجعل الهواء داخل البالون أكثر سخونة من الهواء الخارجي ، وكلما زادت سخونة الهواء داخل البالون ، انخفض وزنه وارتفع البالون بشكل أسرع. إلى الأعلى.
وعندما يريد الطيار النزول ، يترك الطيار الهواء يبرد بشكل طبيعي ، أو لتسريع العملية ، فإنه يترك الهواء الساخن يخرج من البالون عن طريق فتح صمام المظلة ، وبالتالي يدخل الهواء البارد داخل البالون مما يجعل وزن الهواء أثقل وبالتالي سينزل البالون نحو الأرض ، إما للحفاظ على بقاء البالون في مستوى ثابت في الهواء ، ويجب على الطيار استخدام الشعلة في أوقات منتظمة أثناء الرحلة للتأكد من وجودها. هي الكمية المناسبة من الهواء الساخن والبارد داخل البالون.
في ختام هذا المقال ، عرفنا ذلك بالون يحتوي على هواء ساخن يطفو ويصعد لأن كثافة الهواء الساخن داخل البالون أقل من كثافة الهواء البارد خارج البالون ، كما أوضحنا بالتفصيل العلاقة الفيزيائية بين الكثافة والطفو ، وقد ذكرنا كيف يمكن التحكم في البالون من خلال استغلال خاصية كثافة الهواء تتغير مع درجة الحرارة.