تدريج الهيدرومتر يتبع الحجم المزاح؛ ساق منتظمة لا تعني علامات كثافة متساوية التباعد. [1]
الخلاصة السريعة
في مثالنا، زيادتان متساويتان في الكثافة تعطيان مسافتين 6cm و4cm، لا مسافة واحدة. [2]
- هيدرومتر مغلق يطفو رأسيًا باتزان حر، وانتفاخه السفلي مغمور كاملًا؛ لا تماس أو فقاعات. السائل متجانس وساكن والحرارة ثابتة. نهمل طفو الهواء والتوتر السطحي. [1]
- m كتلته بالغرام، وVb حجم الانتفاخ الخارجي بالسم³، وA مساحة مقطع الساق الخارجي الثابتة بالسم². z طول الساق المغمور من وصلة الانتفاخ إلى سطح السائل، بالسنتيمتر. طول الساق L؛ المثال m=24g وVb=10cm³ وA=1cm² وL=25cm. [1]
- الحجم المزاح Vd=Vb+Az. الاتزان ρgVd=mg، حيث ρ كثافة السائل وg تسارع الجاذبية؛ فينتج ρVd=m. لذا z=(m/ρ−Vb)/A، أو ρ=m/(Vb+Az). بوحدات المثال تكون ρ بالغرام/سم³. [1][2]
- يلزم 0<z<L، كي يقطع السطح الساق ويبقى الانتفاخ مغمورًا. المجال m/(Vb+AL)<ρ<m/Vb؛ في المثال 24/35<ρ<2.4g/cm³. خارج المجال لا تنطبق صيغة هذا الشكل من الغمر. رسم الانتفاخ تخطيطي. [1]
- عند ρ=0.8g/cm³ يكون Vd=30cm³ وz=20cm؛ وعند 1g/cm³: Vd=24cm³ وz=14cm؛ وعند 1.2g/cm³: Vd=20cm³ وz=10cm. زيادة الكثافة 0.2g/cm³ في المرتين، لكن المسافتين 6cm و4cm؛ تقارب العلامات يتبع العلاقة العكسية، وليس تضييق الساق. [2]
- التناسب العكسي هو بين ρ وz+Vb/A، لا z وحده. منتصف الطولين 20 و10cm هو 15cm؛ يعطي ρ=24/25=0.96g/cm³، وليس متوسط الكثافتين 1g/cm³. الرسم من 0.8 إلى 1.2g/cm³؛ قراءة النموذج لا تثبت دقة معايرة جهاز فعلي. [2]
ثبت وضع الطفو
هيدرومتر مغلق يطفو رأسيًا باتزان حر، وانتفاخه السفلي مغمور كاملًا؛ لا تماس أو فقاعات. السائل متجانس وساكن والحرارة ثابتة. نهمل طفو الهواء والتوتر السطحي. [1]
عرف طول الغمر والهندسة
m كتلته بالغرام، وVb حجم الانتفاخ الخارجي بالسم³، وA مساحة مقطع الساق الخارجي الثابتة بالسم². z طول الساق المغمور من وصلة الانتفاخ إلى سطح السائل، بالسنتيمتر. طول الساق L؛ المثال m=24g وVb=10cm³ وA=1cm² وL=25cm. [1]
وازن وزن السائل المزاح
الحجم المزاح Vd=Vb+Az. الاتزان ρgVd=mg، حيث ρ كثافة السائل وg تسارع الجاذبية؛ فينتج ρVd=m. لذا z=(m/ρ−Vb)/A، أو ρ=m/(Vb+Az). بوحدات المثال تكون ρ بالغرام/سم³. [1][2]
افحص مجال الساق
يلزم 0<z<L، كي يقطع السطح الساق ويبقى الانتفاخ مغمورًا. المجال m/(Vb+AL)<ρ<m/Vb؛ في المثال 24/35<ρ<2.4g/cm³. خارج المجال لا تنطبق صيغة هذا الشكل من الغمر. رسم الانتفاخ تخطيطي. [1]
احسب تباعد العلامات
عند ρ=0.8g/cm³ يكون Vd=30cm³ وz=20cm؛ وعند 1g/cm³: Vd=24cm³ وz=14cm؛ وعند 1.2g/cm³: Vd=20cm³ وz=10cm. زيادة الكثافة 0.2g/cm³ في المرتين، لكن المسافتين 6cm و4cm؛ تقارب العلامات يتبع العلاقة العكسية، وليس تضييق الساق. [2]

اختبر منتصف التدريج
التناسب العكسي هو بين ρ وz+Vb/A، لا z وحده. منتصف الطولين 20 و10cm هو 15cm؛ يعطي ρ=24/25=0.96g/cm³، وليس متوسط الكثافتين 1g/cm³. الرسم من 0.8 إلى 1.2g/cm³؛ قراءة النموذج لا تثبت دقة معايرة جهاز فعلي. [2]
المراجع
أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.
