حل تمرین 2 فصل دوم فیزیک دهم

پاسخ تشریحی و گام به گام تمرین ۲-۲ صفحه ۳۷ فیزیک دهم سلام! این تمرین محاسبه‌ی **چگالی شاره** (مایع) با استفاده از تغییرات فشار با عمق است. این اختلاف فشار همان نیروی **شناوری** است. 😊 ### ۱. داده‌ها و هدف * **طول ضلع مکعب ($$L$$):** $$\text{20 cm}$$ * **اختلاف عمق ($$h$$):** $$\text{20 cm} = 0/20 \text{ m}$$ * **فشار بالا ($$P_{\text{بالا}}$$):** $$\text{100 kPa} = 100 \times 10^3 \text{ Pa}$$ * **فشار زیر ($$P_{\text{زیر}}$$):** $$\text{105 kPa} = 105 \times 10^3 \text{ Pa}$$ * **شتاب گرانش ($$g$$):** $$\text{9/8 N}/\text{kg}$$ * **هدف:** محاسبه‌ی چگالی شاره ($$\rho$$) بر حسب $$\text{kg}/\text{m}^3$$ ### ۲. استفاده از رابطه‌ی اختلاف فشار اختلاف فشار بین دو نقطه‌ی جدا شده توسط عمق $$h$$ در یک شاره ساکن، از **رابطه‌ی ۲-۲** (یا مشتق شده از $$P = P_0 + \rho g h$$) به دست می‌آید: $$\mathbf{\Delta P = P_{\text{زیر}} - P_{\text{بالا}} = \rho g h}$$ **گام ۱: محاسبه اختلاف فشار ($$\Delta P$$)** $$\Delta P = 105 \times 10^3 \text{ Pa} - 100 \times 10^3 \text{ Pa} = 5 \times 10^3 \text{ Pa} = 5000 \text{ Pa}$$ **گام ۲: محاسبه چگالی ($$\rho$$)** رابطه را برای $\rho$ مرتب می‌کنیم: $$\rho = \frac{\Delta P}{g h}$$ $$\rho = \frac{5000 \text{ Pa}}{(9/8 \frac{\text{N}}{\text{kg}}) \times (0/20 \text{ m})}$$ $$\rho = \frac{5000}{1/96} \frac{\text{kg}}{\text{m}^3}$$ $$\mathbf{\rho \approx 2551 \frac{\text{kg}}{\text{m}^3}}$$ ### ۳. پاسخ نهایی چگالی شاره تقریباً **$$\text{2551 kg}/\text{m}^3$$** است.