در فیزیک، تغییر هر کمیت نسبت به مدت زمان تغییر آن را آهنگ کمیت می گوییم. که یکای آن، یکای کمیت تقسیم بر ثانیه می شود. به طور مثال آهنگ مصرف انرژی یعنی مقدار انرژی مصرفی در یک ثانیه که یکای آن می شود.
آهنگ کمیت
در فیزیک گاهی اوقات نیاز است تا تغییرات یک کمیت را نسبت به زمان بسنجیم. از اینرو آهنگ کمیت را تعریف می کنیم. آهنگ کمیت در فیزیک یعنی تغییر کمیت در مدت زمان مشخص; و یکای آن نیز یکای آن کمیت در SI تقسیم بر ثانیه می شود. به طور مثال می گوییم آهنگ خروج آب از شیلنگ ۱۲۵cm3/s است. این یعنی در هر ثانیه ۱۲۵ سانتی متر مکعب آب از شیلنگ خارج می شود.
حال می خواهیم چند مثال برای تبدیل کردن یکای آهنگ یک کمیت بر حسب یکاهای دیگر با استفاده از تبدیل زنجیره ای حل کنیم.
مثال های آهنگ کمیت
مثال ۱: از شیلنگ آبی، آب با آهنگ ۱۲۵cm3/s خارج میشود. این آهنگ را به روش تبدیل زنجیره ای، برحسب یکای لیتر بر دقیقه (L/min) بنویسید. (هر لیتر معادل معادل ۱۰۰۰ سانتی متر مکعب است.)
پاسخ مثال ۱: باید سانتی متر مکعب صورت کسر را به لیتر و ثانیه مخرج کسر را به دقیقه تبدیل کنیم. یعنی نیاز به دو عامل تبدیل داریم.
مثال ۲: یک مخزن به حجم ۲۴۰۰ لیتر پر از آب است. در پایین این مخزن شیری وجود دارد که آب می تواند با آهنگ ۴۰cm3/s از آن خارج شود. تعیین کنید با باز کردن شیر، مخزن طی چند دقیقه خالی می شود؟
پاسخ مثال ۲: در اینگونه سوالات، یعنی پر کردن یا خالی کردن یک مخزن یا یک استخر، از آهنگ خروج یا ورود آب به عنوان یک عامل تبدیل استفاده می کنیم. در این سوال یکی از عامل های تبدیل ما این است که هر در هر یک ثانیه، ۴۰ سانتی متر مکعب از مخزن خالی می شود.
ویدیو آهنگ کمیت
ویدیو کاربرد آهنگ کمیت در حل برخی از مسائل فیزیک را که توسط استاد مصطفی کبیری آماده شده است، را می توانید مشاهده کنید.
مشاهده در یوتیوب | مشاهده در آپارات
تمرین ها
تمرین ۱: آهنگ خروج آب از یک شیر ۲۰۰mm3/s است. آهنگ خروج آب چند لیتر بر ساعت است؟
تمرین ۲: در مدت ۲۰ دقیقه، ۳ سانتی متر از طول یک شمع می سوزد. آهنگ سوختن شمع چند میکرومتر بر ثانیه است؟
تمرین ۳: یک مخزن به حجم ۹۰۰ لیتر پر از آب است. در پایین این مخزن شیری وجود دارد که آب می تواند با آهنگ ۳۰cm3/s از آن خارج شود. تعیین کنید با باز کردن شیر، مخزن طی چند دقیقه خالی می شود؟
تمرین ۴: رکورد ساخت بزرگترین بطری شیشه ای در سال ۱۹۹۲ توسط تیمی در نیوجرسی، ثبت شد. آن ها توانستند ۱۹۳ گالن از یک مایع را درون بطری جای دهند.
الف) این مقدار، چند سانتی متر مکعب است؟
ب) اگر آب را با آهنگ ۱.۸ گرم در دقیقه (۱٫۸g/min) داخل این بطری بریزیم، چند ساعت طول می کشد تا بطری پر شود؟
(چگالی آب ۱g/cm3 و هر یک گالن ۳.۷ لیتر است.)
تمرین ۵: مخزن استوانه ای شکلی به مساحت ۵۰ سانتی متر مربع و ارتفاع ۱۲۰۰ میلی متر را به وسیله شیلنگی که آهنگ خروج آب از آن ۰٫۲L/min است. چند ثانیه طول می کشد تا این مخزن کاملا پر از آب شود؟
دانلود نسخه PDF جزوه بالا به همراه پاسخ تمرین ها
