الامارات 7 - الضغط هو القوة العمودية المؤثرة على وحدة المساحة، ويُعبر عنه رياضيًا بالمعادلة
ض
=
ق
أ
ض=
أ
ق
، حيث تمثل وحدة القوة بالنيوتن ووحدة المساحة بالمتر المربع، وبالتالي تكون وحدة الضغط هي نيوتن/متر مربع، والمعروفة بالباسكال. الباسكال هو الضغط الناتج عن قوة مقدارها 1 نيوتن تؤثر عموديًا على مساحة قدرها متر مربع.
العوامل المؤثرة في الضغط:
من خلال المعادلة المذكورة، يتضح أن العوامل المؤثرة على الضغط هي القوة والمساحة:
القوة: الضغط يتناسب طرديًا مع القوة المؤثرة؛ أي أن زيادة القوة تؤدي إلى زيادة الضغط.
المساحة: الضغط يتناسب عكسيًا مع المساحة؛ أي أن تقليل المساحة يؤدي إلى زيادة الضغط.
ضغط السوائل:
يُنتج السائل ضغطًا في جميع الاتجاهات بسبب وزنه. وهناك عوامل تؤثر في ضغط السوائل:
ارتفاع السائل: العلاقة عكسية؛ أي أن زيادة ارتفاع السائل تزيد من الضغط المتولد.
كثافة السائل: العلاقة طردية؛ أي أن زيادة كثافة السائل تزيد من الضغط المتولد.
ضغط السائل الساكن:
يمكن تعريف ضغط السائل الساكن عند نقطة ما بوزن عمود السائل الذي يكون له مساحة مقطع محددة وارتفاع يساوي البعد العمودي بين النقطة وسطح السائل. العوامل المؤثرة في ضغط السائل الساكن تشمل:
كثافة السائل: العلاقة طردية؛ أي أن زيادة الكثافة تزيد من الضغط.
ثابت الجاذبية الأرضية: العلاقة طردية؛ أي أن زيادة ثابت الجاذبية تزيد من الضغط.
عمق النقطة: العلاقة طردية؛ أي أن زيادة عمق النقطة تزيد من الضغط.
تطبيق عملي:
يتم نقل الضغط في السائل في جميع الاتجاهات بناءً على قاعدة باسكال، والتي تنص على أن الضغط المؤثر على سطح سائل محصور يُنتقل إلى جميع أجزاء السائل بقيمة متساوية وفي جميع الاتجاهات. يُستخدم هذا المبدأ في تصميم مكبس السوائل، الذي يتكون من أسطوانتين متصلتين بأنبوب. عند تطبيق قوة على الأسطوانة الصغيرة، يتولد ضغط مساوي على الأسطوانة الكبيرة، مما يسمح برفع الأجسام الثقيلة مثل السيارات.
ض
=
ق
أ
ض=
أ
ق
، حيث تمثل وحدة القوة بالنيوتن ووحدة المساحة بالمتر المربع، وبالتالي تكون وحدة الضغط هي نيوتن/متر مربع، والمعروفة بالباسكال. الباسكال هو الضغط الناتج عن قوة مقدارها 1 نيوتن تؤثر عموديًا على مساحة قدرها متر مربع.
العوامل المؤثرة في الضغط:
من خلال المعادلة المذكورة، يتضح أن العوامل المؤثرة على الضغط هي القوة والمساحة:
القوة: الضغط يتناسب طرديًا مع القوة المؤثرة؛ أي أن زيادة القوة تؤدي إلى زيادة الضغط.
المساحة: الضغط يتناسب عكسيًا مع المساحة؛ أي أن تقليل المساحة يؤدي إلى زيادة الضغط.
ضغط السوائل:
يُنتج السائل ضغطًا في جميع الاتجاهات بسبب وزنه. وهناك عوامل تؤثر في ضغط السوائل:
ارتفاع السائل: العلاقة عكسية؛ أي أن زيادة ارتفاع السائل تزيد من الضغط المتولد.
كثافة السائل: العلاقة طردية؛ أي أن زيادة كثافة السائل تزيد من الضغط المتولد.
ضغط السائل الساكن:
يمكن تعريف ضغط السائل الساكن عند نقطة ما بوزن عمود السائل الذي يكون له مساحة مقطع محددة وارتفاع يساوي البعد العمودي بين النقطة وسطح السائل. العوامل المؤثرة في ضغط السائل الساكن تشمل:
كثافة السائل: العلاقة طردية؛ أي أن زيادة الكثافة تزيد من الضغط.
ثابت الجاذبية الأرضية: العلاقة طردية؛ أي أن زيادة ثابت الجاذبية تزيد من الضغط.
عمق النقطة: العلاقة طردية؛ أي أن زيادة عمق النقطة تزيد من الضغط.
تطبيق عملي:
يتم نقل الضغط في السائل في جميع الاتجاهات بناءً على قاعدة باسكال، والتي تنص على أن الضغط المؤثر على سطح سائل محصور يُنتقل إلى جميع أجزاء السائل بقيمة متساوية وفي جميع الاتجاهات. يُستخدم هذا المبدأ في تصميم مكبس السوائل، الذي يتكون من أسطوانتين متصلتين بأنبوب. عند تطبيق قوة على الأسطوانة الصغيرة، يتولد ضغط مساوي على الأسطوانة الكبيرة، مما يسمح برفع الأجسام الثقيلة مثل السيارات.