نسخة الفيديو النصية
يوضح الشكل الآتي أربع كرات معدنية ألقيت في أربعة موائع مختلفة في نفس اللحظة. ما المائع الأقل لزوجة؟ أ: W، ب: X، ج: Y، د: Z.
في هذا السؤال، لدينا أشكال لأربع كرات معدنية متطابقة ألقيت في أربع كؤوس من الموائع في الوقت نفسه. ومطلوب منا تحديد المائع الأقل لزوجة. لمعرفة ذلك، دعونا أولًا نذكر أنفسنا بما تعنيه اللزوجة وكيف تؤثر على حركة الأجسام في الموائع.
تعرف اللزوجة بأنها مقدار الاحتكاك الداخلي في المائع. وكلما زادت لزوجة المائع، زاد الاحتكاك الداخلي. بسبب هذا الاحتكاك، أي جسم يتحرك خلال مائع سيتعرض لقوة سحب تؤثر على سرعته.
تؤثر قوى السحب دائمًا في اتجاه معاكس لحركة الجسم. لذا إذا تحرك جسم عبر مائع، فإن قوة السحب ستقاوم هذه الحركة وتبطئ من سرعته. وكلما زادت لزوجة المائع، زادت قوة السحب التي يؤثر بها على الأجسام التي تتحرك عبره، ومن ثم فإن حركة الجسم تكون أبطأ. هذه نتيجة بديهية إلى حد ما. تخيل أنك أسقطت كرة في حاوية ماء وحاوية من شراب القيقب. نتوقع أن تسقط الكرة عبر الشراب على نحو أبطأ بكثير من الماء؛ لأن لزوجة الشراب أعلى بكثير. ومن ثم، تتعرض الكرة لقوة سحب أكبر.
والآن بعد أن تذكرنا تعريف اللزوجة وكيف تؤثر على الأجسام التي تتحرك عبر مائع، دعونا نلق نظرة أخرى على الأشكال المعطاة لنا ونر أين توجد كل كرة في كل مائع.
يمكننا ملاحظة أن الكرة في الكأس W قريبة من القاع. والكرة في الكأس X بالقرب من المنتصف. والكرة في الكأس Y في القاع. والكرة في الكأس Z بالقرب من القمة، أسفل سطح المائع مباشرة. نعلم بالفعل أنه كلما زادت لزوجة المائع، زادت قوة السحب التي يؤثر بها على الجسم المتحرك عبره، وصارت حركة الجسم أبطأ. هذا يعني أن الأجسام التي تتحرك عبر موائع أقل لزوجة ستتحرك مسافة أكبر في نفس الزمن؛ لأن قوى السحب تكون أقل.
في هذه الحالة نظرًا لأن الكرات المعدنية متطابقة وألقيت جميعها في كل مائع في الوقت نفسه، فإن الكأس التي تحتوي على أقل الموائع لزوجة ستتحرك فيها الكرة أكبر مسافة. هذه ببساطة الكرة الأقرب إلى قاع الكأس. هذا يعني أن المائع في الكأس Y هو الأقل لزوجة، لأن الكرة في الكأس Y قد وصلت بالفعل إلى القاع قبل أي من الكرات الأخرى. إذن خيار الإجابة الصحيح هو ج: Y.
