🌿

تطبيقات عملية على الموائع الساكنة

ضغط الدم · إطارات السيارات · باسكال · المكبس الهيدروليكي

فيزياء · خواص الموائع الساكنة · الوحدة 5

ضغط الدم · إطارات السيارات · باسكال · المكبس الهيدروليكي

📖 الدرس ⁦

٣

⁩

⏱ ~⁦

٥٠

⁩ دقيقة

📚 كتاب الوزارة

🎮

استكشف تفاعلي — الرافعة الهيدروليكية 🚗

🎮

استكشف تفاعلي — الرافعة الهيدروليكية 🚗

اضغط على المكبس الصغير 🔧 — ارفع سيارة 🚗! ⁦ $F = (A / a) f$ ⁩ · ⁦ $η = 80$ ⁩

🩸

تطبيقات على الضغط — الطب

🩸

تطبيقات على الضغط — الطب

🧠

تفكير ناقد: (1) لماذا نضع كيس الضغط حول العضد في مستوى القلب؟ (2) لماذا الجلوس الطويل يزيد جلطات الساق؟

🚗 إطارات السيارة

الإطار ممتلئ بهواء تحت ضغط عالي → مساحة تماس أقل. ضغط منخفض → مساحة تماس أكبر → احتكاك وسخونة. يُقاس بمقياس ضغط الهواء.

الدم سائل لزج يُضخ عبر شرايين وأوردة بتأثير عضلي للقلب. الانسياب عادةً هادئ — إن كان مضطربًا يصاحبه ضجيج (يُسمع بالسماعة) = مؤشر مرض.

📝

مثال 1 — أقصى وأقل ضغط

📝

مثال 1 — أقصى وأقل ضغط

متوازي مستطيلات (5×10×20 cm) كثافة 5000 kg/m³ · g=10 m/s²

🏊

مثال 2 — حوض ماء مالح

🏊

مثال 2 — حوض ماء مالح

ماء مالح ρ=1030 kg/m³ · مساحة القاعدة 1000 cm² · ارتفاع 1m · Pa=1.013×10⁵ · g=10

🧪

مثال 3 — مانومتر زئبقي

🧪

مثال 3 — مانومتر زئبقي

سطح الزئبق في الفرع الخالص أعلى بـ 36 cm · Pa=76 cm Hg

🛢️

مثال 4 — أنبوبة U (زيت وماء)

🛢️

مثال 4 — أنبوبة U (زيت وماء)

فرع ضيق 1 cm² · فرع واسع 2 cm² · ρw=1000 · ρo=800 · عمود زيت 5 cm

⚙️

قاعدة باسكال Pascal's Principle

⚙️

قاعدة باسكال Pascal's Principle

«عندما يؤثر ضغط على سائل محبوس في إناء فإن الضغط ينتقل بتمامه إلى جميع أجزاء السائل كما ينتقل إلى جدران الإناء» — باسكال

عند زيادة الضغط على مكبس سائل محبوس بمقدار ΔP → ينتقل بتمامه إلى جميع أجزاء السائل وجدران الإناء.

🔧

المكبس الهيدروليكي Hydraulic Press

🔧

المكبس الهيدروليكي Hydraulic Press

1 kg على الجانب الأيسر → قوة تكافئ 100 kg على الأيمن إذا نسبة المساحات a:A = 1:100

مكبس صغير (a) + مكبس كبير (A) + سائل بينهما. عند الاتزان:

📐

مثال — المكبس الهيدروليكي

📐

مثال — المكبس الهيدروليكي

a=10 cm² · f=100 N · A=800 cm² · g=10 m/s²

📋

تلخيص الفصل الخامس

📋

تلخيص الفصل الخامس

أولاً: التعاريف

• الضغط P: قوة عمودية على وحدة المساحة (N/m²)
• نقاط مستوى أفقي واحد → نفس الضغط
• Pa ≈ 0.76 m Hg عند 0°C · وحدات: Pa، Bar، Torr
• المانومتر: قياس فرق ضغط الغاز عن Pa
• قاعدة باسكال: الضغط ينتقل بتمامه في السائل المحبوس

ثانيًا: القوانين

⁦

P = P_{a} + ρgh ∣ \frac{ρ _{o}}{ρ _{w}} = \frac{h _{w}}{h _{o}} ∣ F = \frac{A}{a} f ∣ η = \frac{A}{a} = \frac{y _{1}}{y _{2}}

⁩

📝

تمارين — تدريب تفاعلي

📝

تمارين — تدريب تفاعلي

⁦

١

⁩

قاعدة باسكال —

الضغط يختفي في السائل الضغط ينتقل بتمامه لكل أجزاء السائل الضغط ∝ الحجم فقط

عرض الحل

تعريف باسكال.

⁦

٢

⁩

⁦ $η = A / a$ ⁩ — الفائدة الآلية = —

نسبة مساحتي المكبسين نسبة القوتين معكوسة دائمًا 1

عرض الحل

800/10 = 80 في مثال الكتاب.

⁦

٣

⁩

f=100 N · a=10 · A=800 → F = —

1000 N 4000 N 8000 N

عرض الحل

F = (100/10)×800.

⁦

٤

⁩

الضغط الانقباضي Systolic —

أقل ضغط عند انبساط القلب أقصى ضغط عند انقباض القلب ضغط جوي

عرض الحل

120/80 Torr — انقباض/انبساط.

⁦

٥

⁩

زيت 5 cm · ⁦ $ρ_{o} = 800$ ⁩ · ماء ⁦ $ρ_{w} = 1000$ ⁩ → ⁦ $h_{w}$ ⁩ = —

4 cm 5 cm 6.25 cm

عرض الحل

⁦ $h_{w} = ρ_{o} h_{o} / ρ_{w}$ ⁩.

⁦

٦

⁩

fy₁ = Fy₂ — يعني —

الطاقة تُفقد F = f دائمًا المكبس الصغير يتحرك مسافة أكبر

عرض الحل

بقاء الطاقة — y₁=80 cm لتحريك الكبير 1 cm.