وتتميز بصغر حجمها لذلك فهي شائعة الاستخدام في سماعات الأذن والساعات والآلات الخاصة بالتصوير
ويستخدم فيها هيدروكسيد البوتاسيوم كإلكتروليت والخلية مغلقة بإحكام ..
بالنسبة لسؤال قاعدة أرخميدس ( أرشميدس)
قاعدة أرخميدس Archimedes Principle
" الجسم المغمور كلياً أو جزئياً في مائع ( سائل أو غاز ) يكون مدفوعاً بقوة لأعلى وهذه القوة تعادل وزن حجم المائع الذي يزيحه الجسم كلياً أو جزئياً على الترتيب "
استنتاج قاعدة أرخميدس نظرياً:
(1) نفرض أن لدينا سائلاً ساكناً في وعاء ونتصور أسطوانة منتظمة من هذا السائل حجمها ( V ) ومساحة قاعدتها ( A ) وارتفاعها (h) كما في الشكل..
(2) يتأثر هذا الجزء من السائل بقوى جانبية وقوى من أعلى وقوى من أسفل .
(3) القوى الأفقية يلاشي بعضها بعضاً لأن كلا منها قوتان متقابلتان متساويتان ومتضادتان في الاتجاه .
(4) القوى الرأسية المؤثرة على هذا الجزء من السائل تتكون من قوتين :
[أ] قوة تؤثر إلى أسفل وهي وزن هذا الحجم من السائل .
وزن السائل = ( حجمه × كثافته ) × عجلة الجاذبية الأرضية
معادلة (1) ...
[ب]قوة تؤثر إلى أعلى وتنشأ من فرق القوتين الضاغطتين على السطحين السفلي والعلوي لهذا الحجم من السائل وتسمى ( قوة الدفع على أسطوانة السائل ) ويرمز لها بالرمز ( Fb ) .
معادلة (2)..
(5) أسطوانة السائل متزنة ومستقرة
قوة الدفع = وزن أسطوانة السائل
(6) نفرض أننا استبدلنا هذا الحجم من السائل بحجم صلب له نفس الشكل والحجم فإن هذا الجسم يظل متأثراً بقوة الدفع السابقة ( Fb ) من أسفل إلى أعلى . وعلى ذلك يكون :
قوة دفع السائل على الجسم = وزن السائل المزاح الذي حجمه يساوي حجم الجسم المغمور .
أي أن : قوة الدفع = وزن السائل المزاح = حجم الجسم المغمور × كثافة السائل × عجلة الجاذبية الأرضية
حالات استقرار الجسم في السائل
يحدث للجسم إحدى الحالات الثلاث الآتية :
(1)
يغوص الجسم إلى القاع :
عندما يكون وزن الجسم أكبر من قوة الدفع
إذ تكون القوة المحصلة (F ) إلى أسفل. وهذا يحدث عندما تكون كثافة الجسم
أكبر من كثافة السائل
.
(2)
يبقى الجسم معلقاً في السائل :
عندما يكون وزن الجسم
= قوة دفع السائل (Fb) وتكون المحصلة (F ) = صفر . ويحدث ذلك عندما تكون كثافة الجسم= كثافة السائل .
(3)
يطفو الجسم فوق سطح السائل :
عندما يكون وزن الجسم
أقل من قوة دفع السائل على الجسم (Fb) إذ تكون القوة المحصلة على الجسم (F ) إلى أعلى لذلك يطفو الجسم ويظهر جزء منه خارج السائل وبذلك يقل حجم الجزء المغمور فتقل قوة الدفع حتى يتساوى مع وزن الجسم وعندئذ يستقر الجسم بحيث يطفو جزء منه وينغمر الجزء الآخر . وهذا يحدث عندما تكون كثافة الجسم أقل من كثافة السائل .
مواقع النشر (المفضلة)