الضغط في السوائل والموائع: قانون باسكال وتطبيقاته مع تمارين محلولة — العلوم الفيزيائية — الأولى ثانوي — المنهاج الجزائري

الضغط في السوائل والموائع

الاهداف التعليمية:

• فهم مفهوم الضغط في السوائل والموائع
• التعرف على قانون باسكال وتطبيقاته
• تطبيق العلاقات الرياضية لحساب الضغط

I – مفهوم الضغط:

الضغط هو القوة المؤثرة عموديا على وحدة المساحات. يعبر عنه بالعلاقة:

P = F / S

حيث: P: الضغط (باسكال Pa)، F: القوة العمودية (نيوتن N)، S: المساحة (متر مربع m²).

وحدات الضغط: الباسكال (Pa)، البار (bar)، السنتمتر زئبق (cmHg)، الجو (atm).

1 bar = 10⁵ Pa – 1 atm = 1.013 bar = 760 mmHg

II – الضغط في السوائل:

الضغط الهيدروستاتيكي: هو الضغط الناتج عن وزن السائل في نقطة معينة. يعطى بالعلاقة:

P = ρ × g × h

حيث: ρ: كثافة السائل (kg/m³)، g: تسارع الجاذبية (9.81 N/kg)، h: العمق (m).

خاصية: الضغط في السائل يزداد بازدياد العمق، ويتساوي في جميع النقاط الواقعة على نفس المستوى الافقي.

III – قانون باسكال:

نص القانون: “التغير في الضغط المطبق على سائل محصور ينتقل بشكل كامل ومنتظم الى جميع اجزاء السائل وجدران الوعاء الحاوي له.”

تطبيقات قانون باسكال:

• المكبس الهيدروليكي: يستخدم لنقل القوة وتضخيمها. العلاقة: F₁/S₁ = F₂/S₂
• المكابح الهيدروليكية في السيارات
• رافعة السيارات (الرافعة الهيدروليكية)
• كرسي طبيب الاسنان الهيدروليكي

تمارين محلولة:

التمرين 1: قوة مقدارها 100 N تؤثر عموديا على مساحة 0.5 m². احسب الضغط المؤثر.

الحل: P = F/S = 100/0.5 = 200 Pa.

التمرين 2 (تطبيق قانون باسكال): في مكبس هيدروليكي، مساحة المكبس الصغير 0.02 m² والكبير 0.5 m². اذا اثرت قوة 200 N على المكبس الصغير، ما القوة المحصلة على المكبس الكبير؟

الحل: F₁/S₁ = F₂/S₂ ← 200/0.02 = F₂/0.5 ← F₂ = 200 × 0.5/0.02 = 5000 N.

اذا القوة تضخمت 25 مرة بفضل قانون باسكال.

دروس مشابهة:

الكتلة الحجمية والكثافة | التحولات الطاقوية