يطفو ويتصاعد المنطاد الذي يحتوي على هواء ساخن

كتابة حسام - تاريخ الكتابة: 3 مارس 2021 , 16:03
يطفو ويتصاعد المنطاد الذي يحتوي على هواء ساخن

يطفو ويتصاعد المنطاد الذي يحتوي على هواء ساخن ؟، حيث إن إجابة هذا السؤال تعتمد على خصائص الكثافة للمواد سواء كانت هذه المواد غازية أو سائلة، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن العلاقة بين الكثافة و الطفو، كما وسنوضح كيف يطفو ويتصاعد المنطاد في الهواء.

العلاقة بين الكثافة والطفو

الكثافة (بالإنجليزية: Density)، هي مقدار الكتلة في جسم ما لكل مقدار معين من الحجم، وهي تعد صفة فيزيائية للمواد تعبر عن علاقة وحدة الحجم بوحدة الكتلة لمادة أو جسم ما، فكلما زادت الكثافة زادت الكتلة بالنسبة لنفس الحجم، وتحسب الكثافة من خلال قسمة كتلة الجسم على حجمه، وتقاس بوحدة المتر لكل جرام، ويرمز للكثافة في المعادلات الرياضية بالرمز الإنجليزي رو Ρ أو بالرمز العربي ث، وتتأثر الكثافة لمادة أو جسم ما بالحرارة والضغط.

وفي الواقع تتناسب قوة الطفو طردياً مع كثافة السائل الذي يغمر فيه الجسم، وإن الطفو هو القوة الصاعدة التي تمارس على الأجسام المغمورة في السوائل، وفي الحقيقة إن خاصية الطفو لا تكون فقط في السوائل، ولكن يمكن أن تكون هذه الخاصية في الغازات المختلفة، حيث تتصاعد الغازات الأقل كثافة فوق الغازات الأكبر في الكثافة، ولذلك فإنه من الخصائص المهمة لأي غاز هي كثافته، حيث تعرف كثافة الغاز بأنها كتلة الغاز مقسومة على حجمه.[1]

شاهد أيضاً: ما الذي يحدد كثافة الهواء

يطفو ويتصاعد المنطاد الذي يحتوي على هواء ساخن

يطفو ويتصاعد المنطاد الذي يحتوي على هواء ساخن لأن كثافة الهواء الساخن داخل البالون تكون أقل من كثافة الهواء البارد الموجود خارج البالون، ولذلك يتصاعد المنطاد ويطفو فوق الهواء الأبرد والأكبر كثافة، وهذا يعني أن المناطيد تطير لأن الهواء الساخن بالداخل يكون أقل وزن من الهواء الموجود بالخارج مما يجعلها تطفو لأعلى، وعلى سبيل المثال عندما يريد الطيار أن يجعل المنطاد يرتفع، يقوم بتشغيل الشعلة النارية لتسخين الهواء داخل المنطاد، مما يجعل الهواء داخل المنطاد أكثر سخونة من الهواء الخارجي، وكلما زاد حرارة الهواء داخل المنطاد كلما قل وزنه وكلما إرتفع المنطاد بشكل أسرع للأعلى.

وعندما يريد الطيار النزول للأسفل، يترك الطيار الهواء يبرد بشكل طبيعي، أو لتسريع العملية يترك الهواء الساخن يخرج من البالون عن طريق فتح صمام المظلة، وبالتالي يدخل الهواء البارد إلى داخل المنطاد، مما يجعل وزن الهواء أثقل وبالتالي سينزل المنطاد نحو الأرض، أما للحفاظ على البالون في مستوى ثابت في الهواء، يجب على الطيار إستخدام الشعلة النارية في أوقات منتظمة أثناء الرحلة لضمان وجود الكمية المناسبة من الهواء الساخن والبارد داخل المنطاد.[2]

شاهد أيضاً: تسمى عملية صعود الهواء الساخن إلى الأعلى وهبوط الهواء البارد إلى الأسفل عملية التوصيل ؟

وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا أنه يطفو ويتصاعد المنطاد الذي يحتوي على هواء ساخن لأن كثافة الهواء الساخن داخل البالون تكون أقل من كثافة الهواء البارد الموجود خارج البالون، كما ووضحنا بالتفصيل العلاقة الفيزيائية بين الكثافة والطفو، وذكرنا كيف يمكن التحكم بالمنطاد من خلال إستغلال خاصية كثافة الهواء المتغيرة مع الحرارة.

المراجع

  1. ^ grc.nasa.gov , gas density , 3/3/2021
  2. ^ itv.com , How do hot air balloons fly , 3/3/2021
207 مشاهدة