🌿

الضغط والضغط الجوي والمانومتر

P=F/A · P=hρg · بارومتر تورشيلي · اتزان السوائل

فيزياء · خواص الموائع الساكنة · الوحدة 5

P=F/A · P=hρg · بارومتر تورشيلي · اتزان السوائل

📖 الدرس ⁦

١

⁩

⏱ ~⁦

٤٥

⁩ دقيقة

📚 كتاب الوزارة

🎮

استكشف تفاعلي — الغواص 🤿

🎮

استكشف تفاعلي — الغواص 🤿

انزل للعمق 🌊 — شاهد الضغط يرتفع: ⁦ $P = P_{a} + hρg$ ⁩

📌

مقدمة — من الحركة إلى السكون

📌

مقدمة — من الحركة إلى السكون

بعد دراسة حركة الموائع وطبيعة سريانها، ننتقل إلى الموائع الساكنة ونركز على مفهوم الضغط — كيف يكون للسائل ضغط عند كل نقطة في باطنه، وتطبيقات ذلك في الحياة.

⚡

الضغط Pressure

⚡

الضغط Pressure

الضغط عند نقطة: القوة المتوسطة المؤثرة عموديًا على وحدة المساحات المحيطة بتلك النقطة.

🐘

معلومة إثرائية: ضغط قدم الفيل أم قدم الإنسان؟ لأن P=F/A، فضغط كعب مدبب قد يكون أكبر من ضغط قدم الفيل — لأن مساحة الكعب المدبب صغيرة جدًا!

القوة F بالنيوتن · المساحة A بالمتر المربع → وحدة الضغط نيوتن/م² (N/m²)

🌊

الضغط داخل السائل

🌊

الضغط داخل السائل

🔑 قاعدة مهمة

كلما زاد عمق السائل زاد الضغط. الضغط على جسم = الضغط على حجم من السائل يشغل مكانه.

إذا دُفعت قطعة فلين تحت الماء ثم تُركت، ترتفع إلى السطح — الماء يدفعها بقوة ناشئة عن فرق الضغط. القوة الناشئة عن الضغط داخل سائل تكون عمودية على أي سطح. عند أي نقطة في باطن سائل يمكن أن يؤثر الضغط في أي اتجاه.

📐

حساب ضغط عمود من السائل

📐

حساب ضغط عمود من السائل

لوح أفقي مساحته A على عمق h تحت سطح سائل كثافته ρ — القوة = وزن عمود السائل:

🧪

اتزان السوائل في أنبوبة U

🧪

اتزان السوائل في أنبوبة U

بقياس h₀ يمكن تعيين الكثافة النسبية للزيت عمليًا، وبمعلومية كثافة الماء نحدد كثافة الزيت.

أنبوبة على حرف U فيها ماء + زيت في الفرع الأيسر. ارتفاع الزيت فوق السطح الفاصل AD = h₀ · ارتفاع الماء في الفرع الأيمن فوق AD = h_w.

🌬️

الضغط الجوي Atmospheric Pressure

🌬️

الضغط الجوي Atmospheric Pressure

👂

ماذا يحدث في الأذن عند الارتفاع؟ الضغط الجوي = وزن عمود الهواء. كلما ارتفعنا قل الضغط الخارجي → نشعر بتوتر في طبلة الأذن (الضغط الداخلي يدفعها للخارج). الحل: البلع أو مضغ اللبان لتخفيض الضغط عبر قناة استاكيوس.

📏 STP

الضغط الجوي المعتاد عند سطح البحر و0°C = 0.76 m Hg = 1 atm. STP: 0.76 m Hg عند 0°C — يتكرر في قوانين الغازات.

تورشيلي Torricelli: أنبوبة زجاجية ~1م مملوءة بالزئبق، نُكسرت في حوض زئبق → سطح الزئبق انخفض إلى ~0.76 m. الحيز فوق الزئبق = فراغ تورشيلي (إلا بخار زئبق يُهمل).

📋

مصطلحات الفصل

📋

مصطلحات الفصل

📝

تمارين — تدريب تفاعلي

📝

تمارين — تدريب تفاعلي

⁦

١

⁩

⁦ $P = F / A$ ⁩ — الضغط = —

قوة × مساحة قوة عمودية / وحدة مساحة كتلة/حجم

عرض الحل

تعريف الضغط — N/m².

⁦

٢

⁩

ضغط عمود سائل: ⁦ $P = hρg$ ⁩ — كلما زاد h —

زاد الضغط قل الضغط لا يتغير

عرض الحل

قاعدة مهمة من الكتاب.

⁦

٣

⁩

الضغط الكلي عند التعرض للهواء: —

⁦

P = hρg

⁩ فقط ⁦

P = P_{a} - hρg

⁩ ⁦

P = P_{a} + hρg

⁩

عرض الحل

معادلة (3) من الكتاب.

⁦

٤

⁩

تجربة تورشيلي — ارتفاع الزئبق ≈ —

1.76 m 0.76 m 0.076 m

عرض الحل

STP — 760 mm Hg.

⁦

٥

⁩

في أنبوبة U: ⁦ $h_{o} ρ_{o} = h_{w} ρ_{w}$ ⁩ — لقياس —

كثافة الزيت سرعة السائل اللزوجة

عرض الحل

اتزان السوائل — معادلة (4).

⁦

٦

⁩

كعب مدبب vs قدم فيل — الضغط —

دائمًا الفيل أكبر الكعب قد يكون أكبر (A صغيرة) متساوٍ

عرض الحل

P = F/A — مساحة صغيرة → P كبير.