✓ درس 4.1 · كتاب الوزارة

الموائع والكثافة

الصفالثاني الثانوي المدة45 د محتوى كامل

درس «الموائع والكثافة» — تعريف المائع، الكثافة والكثافة النسبية، تطبيقات طبية وصناعية، ومقدمة السريان الطبقي والمضطرب.

محاضرة فيديو شرائح متحركة + قراءة صوتية عربية

اضغط أي أداة — سجّل مجاناً لتوليد اختبارات وفيديو وملخصات من الدرس

فيزياء · خواص الموائع المتحركة · الوحدة 4

الموائع والكثافة

سوائل وغازات — الكثافة، الطفو، والسريان

📖 الدرس ⁦

١

⁩

⏱ ~⁦

٤٥

⁩ دقيقة

📚 كتاب الوزارة

🎯

أهداف الدرس

✓تعريف المائع والتمييز بين سائل وغاز
✓حساب الكثافة والكثافة النسبية
✓تطبيقات الكثافة في الطب والبطاريات
✓السريان الطبقي والمضطرب والهادئ
✓شروط السريان الهادئ ومعادلة الاستمرارية (الفصل)
✓معنى اللزوجة ومعاملها (الفصل)

🎮

استكشف تفاعلي — حوض الطفو 🏊

اختر جسمًا وأغمسه في الماء 💧 — هل يطفو 🎈 أم يغوص ⬇️؟ قارن كثافته بكثافة الماء (⁦ $1000$ ⁩ kg/m³).

💧

ما المائع Fluid؟

هي المواد التي تتميز بقدرتها على الانسياب، وبالتالي تشمل الموائع السوائل والغازات. الغازات قابلة للانضغاط بسهولة، بينما تقاوم السوائل الضغط تقريبًا — حركة انسيابية غير قابلة للانضغاط Incompressible. للسوائل حجم معين؛ الغازات تشغل أي حيز توجد فيه.

الموائع: مواد تتميز بقدرتها على الانسياب — تشمل السوائل والغازات.

الخاصية	السوائل	الغازات
الانضغاط	غير قابلة للانضغاط تقريبًا (Incompressible)	قابلة للانضغاط بسهولة
الحجم	حجم معين	تشغل أي حيز توجد فيه
الحركة	انسيابية غير قابلة للانضغاط	—

⚖️

الكثافة Density

التعريف — ρ

⁦

ρ = \frac{m}{V _{ol}} وحدة SI: kg/m^{3}

⁩

هي خاصية أساسية لأي مادة، ويرمز لها ⁦ $ρ$ ⁩، وتعرف بـ كتلة وحدة الحجم. سبب اختلاف الكثافة: (١) اختلاف الكتلة الذرية/الجزيئية (٢) اختلاف المسافات البينية. الأجسام ذات الكثافة الأصغر تطفو فوق سوائل أكثر كثافة.

مادة	ρ (kg/m³)	مادة	ρ (kg/m³)
الماء	1000	الحديد	7900
الدم	~1040–1060	الألومنيوم	2700
الزئبق	13600	الذهب	19300
الهواء	~1.2	الجليسرين	1260

الكثافة النسبية

نسبة كثافة المادة إلى كثافة الماء عند ⁦ $4$ ⁩°C (⁦ $= 1000$ ⁩ kg/m³). كثافة الماء عند ⁦ $4$ ⁩°C = ⁦ $1000$ ⁩ kg/m³.

⁦ $الكثافة النسبية = \frac{كتلة حجم معين من المادة}{كتلة نفس الحجم من الماء عند 4 °C}$ ⁩

بلا وحدة — نسبة بين كميتين متجانستين.

📋

مصطلحات الفصل (من الكتاب)

English	العربية
Fluid	المائع
Density	الكثافة
Relative Density	الكثافة النسبية
Laminar Flow	السريان الطبقي
Turbulent Flow	السريان المضطرب
Steady Flow	السريان الهادئ
Viscosity	اللزوجة

🏥

تطبيقات الكثافة

1. بطارية السيارة 🔋

قياس كثافة محلول الإلكتروليت (حمض كبريتيك مخفف) يُستخدم للاستدلال على شحن البطارية. عند التفريغ تقل الكثافة (استهلاك H₂SO₄ وتكوين PbSO₄). عند الشحن تتحرر أيونات الكبريتات فتزداد الكثافة.

2. الطب 🏥

الدم: كثافة طبيعية ⁦ $1040$ ⁩–⁦ $1060$ ⁩ kg/m³ — زيادتها = زيادة تركيز كريات الدم؛ نقصها = أنيميا.

البول: ~⁦ $1020$ ⁩ kg/m³ — بعض الأمراض تزيد إفراز الأملاح فترتفع الكثافة.

💍

تنمية التفكير الناقد (الكتاب): ذهب ⁦

24

⁩ قيراط ⁦

ρ \approx 19.32

⁩ g/cm³ · ⁦

18

⁩ قيراط ⁦

\approx 15.45

⁩ · ⁦

14

⁩ قيراط ⁦

\approx 13.1

⁩ g/cm³.
• ما الذي يجعل سبائك الذهب تختلف في كثافتها؟
• كيف تتعرف على عيار الذهب في قطعة مجوهرات؟

🌊

سريان الموائع

يُصنَّف سريان الموائع إلى طبقي Laminar ومضطرب Turbulent.

〰️ أولًا: السريان الطبقي

عندما تنزلق طبقات السائل المتجاورة بسلاسة يُقال إنه يسري سريانًا طبقيًا. كل كمية صغيرة تتبع مسارًا متصلًا = خط انسياب Streamline. أهم ما يميزه: خطوط الانسياب لا تتقاطع؛ المماس لأي نقطة يحدد اتجاه السرعة اللحظية؛ كثافة خطوط الانسياب تحدد سرعة السريان — تتزاحم عند السرعات الكبيرة وتتباعد عند المنخفضة.

🌀 ثانيًا: السريان المضطرب

إذا زادت سرعة السائل عن حد معين يصبح السريان مضطربًا — دوامات صغيرة دائرية Vortices. يحدث للغازات أيضًا عند انتشارها من حيز ضيق لحيز واسع أو من ضغط عالٍ لأقل.

⏱️ السريان الهادئ Steady Flow

قد يكون السريان الطبقي هادئًا عندما تكون سرعة السائل عند كل نقطة في مساره ثابتة بمرور الزمن.

💡

ملخص سريع

مائع = سائل أو غاز · انسياب
ρ = m/V · كثافة نسبية = ρ/ρ_ماء
طبقي: خطوط انسياب · مضطرب: دوامات
هادئ: سرعة ثابتة عند كل نقطة مع الزمن

📝

تمارين — تدريب تفاعلي

🎯 اختبر الكثافة والموائع

النتيجة: ٠ / ٦

⁦

١

⁩

المائع يشمل —

عرض الحل

المائع = قابل للانسياب — سوائل + غازات.

⁦

٢

⁩

⁦ $ρ = m / V$ ⁩ — وحدة SI للكثافة —

عرض الحل

كثافة = كتلة/حجم.

⁦

٣

⁩

جسم كثافته ⁦ $800$ ⁩ kg/m³ في ماء (⁦ $1000$ ⁩) —

عرض الحل

كثافة أصغر → طفو فوق سائل أكثر كثافة.

⁦

٤

⁩

الكثافة النسبية —

عرض الحل

نسبة كميتين متجانستين → بلا وحدة.

⁦

٥

⁩

السريان الطبقي Laminar —

عرض الحل

طبقات تنزلق بسلاسة — streamlines.

⁦

٦

⁩

السريان الهادئ Steady Flow —

عرض الحل

طبقي + سرعة لا تتغير مع الزمن عند كل نقطة.

✨

الدرس التالي معدل السريان ومعادلة الاستمرارية

درس «معدل السريان ومعادلة الاستمرارية» — شروط السريان الهادئ، A₁v₁ = A₂v₂، وأمثلة الأنابيب والدورة الدموية.

ابدأ ←