الضغط عند نقطة

الضغط عند نقطة
لتكن القوة المؤثرة F
A مساحة السطح
بما أن الضغط = المركبة العمودية للقوة / مساحة السطح


تعريف الضغط عند نقطة ــ هو مقدار القوة المتوسطة المؤثرة عموديا على وحدة المساحات المحيطة بتلك النقطة
وحدة قياس الضغط ـــ بما أن القوة تقدر بالنيوتن والمساحة بالمتر المربع
إذا يقاس الضغط بوحدة هي ـ نيوتن / متر مربع
وحدة أخرى لقياس الضغط
وحدة الضغط = نيوتن / م2
نيوتن × متر / متر3 = جول / م3
أبعاد الضغط
أبعاد الضغط = أبعاد القوة / أبعاد المساحة
ما معنى أن الضغط عند نقطة من سطح = 5 × 105 نيوتن/ م2
المعنى أن القوة المتوسطة المؤثرة عموديا على وحدة المساحات من السطح المحيطة بتلك النقطة = 105 × 5 نيوتن
ملاحظات


تعرف هذه القوة باسم القوة الضاغطة وتقدر بحاصل ضرب الضغط × المساحة وهذا لا يكون صحيحا إلا إذا كان الضغط منتظما مثل ضغط السائل على قاعدة الإناء ـ أما إذا كان الضغط غير منتظم ـ مثل ضغط السائل على أحد جوانب الإناء كما سيأتي فإن القوة الضاعطة = متوسط الضغط × المساحة
اذا كانت القوة تصنع زاوية مع العمودي فإن الضغط يساوي



قياس الضغط عند نقطة في باطن سائل
المطلوب حساب ضغط السائل عند نقطة ( أ ) ــ
نتصور عمودا من السائل على شكل متوازي مستطيلات
ولتكن ــــ
A مساحة قاعدة متوازي المستطيلات
h ارتفاع المتوازي حتى سطح السائل
V حجم عمود السائل
كثافة السائل
اذا
حجم عمود السائل = مساحة قاعدته × ارتفاعه
كتلة عمود السائل = حجم عمود السائل × كثافته

وزن عمود السائل = كتلته × عجلة الجاذبية الأرضية

بما أن وزن عمود السائل هو القوة المؤثرة عموديا على المساحة من السائل


هذا باعتبار أن الإناء مغلق من أعلى
إذا كان الإناء مفتوحا فإن الضغط الجوي يضغط أيضا على سطح السائل ويسمى بالضغط الكلي أو المطلق

تعريف ضغط سائل ساكن عند نقطة في باطنه يقدر بوزن عمود السائل الذي مساحة مقطعه وحدة المساحات المحيطة بتلك النقطة وارتفاعه هو البعد العمودي بين بين النقطة وسطح السائل

العوامل التي يتوقف عليها الضغط عند نقطة في باطن سائل
أولا كثافة السائل [ تناسب طردي ] بزيادة كثافة السائل يزداد الضغط له عند نفس النقطة
ثانيا عجلة الجاذبية الأرضية [ تناسب طردي ] بزيادة عجلة الجاذبية يزداد الضغط
ثالثا عمق النقطة أسفل السطح الخالص للسائل [ تناسب طردي ] أي أن الضغط عند نقطة في باطن السائل يتناسب طرديا مع بعد النقطة عن سطح السائل ولذلك ضغط السائل يتساوى في جميع النقط التي تقع في مستوى أفقي واحد

ملاحظات
جميع النقاط التي تقع في مستوى أفقي واحد في باطن سائل ساكن يكون لها نفس قيمة الضغط
لا يتوقف ضغط سائل ساكن عند نقطة في باطنه على شكل الإناء حيث نلاحظ أنه في جهاز الآواني المستطرقة يرتفع فيه السائل بنفس المقدار رغم إختلاف شكل وحجم كل إناء


التعليل
نفرض أن النقاط A B C تقع في مستوى أفقي واحد أي أن
PA = PB = PC


ما معنى أن الضغط عند نقطة في باطن سائل
باسكال

إتزان السوائل في الأنبوبة ذات الشعبتين


تعيين الكثافة النسبية لسائل ــ الوزن النوعي له ـ
أولا ـ نأخذ أنبوبة ذات شعبتين بشكل حرف يو تحتوي على كمية من الماء الذي كثافته رو تو
ثانيا نصب في الفرع الأيسر كمية من سائل آخر وليكن زيت مثلا كثافته
ثالثا عند الاستقرار نأخذ مستوى أفقي واحد يمر بالفرع الأيمن في نقطة سي ويمر بالفرع الأيسر في نقطة A عند السطح الفاصل بين الماء والزيت
نقيس ارتفاع سطح الزيت فوق السطح الفاصل عند النقطة ايه وليكن h1 ونقيس ارتفاع الماء فوق النقطة سي وليكن h2
ونظرا لأن النقطتان أيه وسي في مستوى أفقي واحد داخل نفس السائل الساكن ( الماء ) اذا الضغط عند النقطة سي يساوي الضغط عند النقطة ايه
وبالتالي

وبتطبيق العلاقة السابقة يمكن تعيين الكثافة النسبية للزيت أو الوزن النوعي له

مشكور حبيبي جورج على هذا الدرس الرائع ننتظر كل جديدك....تحياتي