الضغط في السوائل والغازات: مفهوم الضغط، مبدأ باسكال، الضغط الجوي مع تمارين محلولة — العلوم الفيزيائية — الأولى ثانوي — المنهاج الجزائري

أهداف الدرس

• تعريف مفهوم الضغط ووحدات قياسه
• حساب الضغط باستخدام العلاقة الرياضية P = F / S
• شرح مبدأ باسكال وتطبيقاته
• دراسة الضغط الجوي وقياسه (بارومتر)
• تطبيق القوانين في تمارين محلولة

1. مفهوم الضغط (Pression)

الضغط هو مقدار القوة المؤثرة عمودياً على وحدة المساحة.

العلاقة الرياضية: P = F / S

حيث:

• P : الضغط (Pascal Pa أو N/m2)
• F : القوة العمودية (Newton N)
• S : المساحة (m2)

وحدات قياس الضغط:

• الباسكال (Pa) : 1 Pa = 1 N/m2
• البار (bar) : 1 bar = 10^5 Pa
• المليمتر زئبقي (mmHg) : 1 atm = 760 mmHg
• الجو (atm) : 1 atm = 1.013 x 10^5 Pa

2. الضغط في السوائل (Pression dans les liquides)

مبدأ باسكال (Principe de Pascal)

“الضغط المؤثر على سائل محصور ينتقل بشكل كامل وبجميع الاتجاهات إلى جميع نقاط السائل وجدران الوعاء الحاوي له.”

العلاقة: Ph = p x g x h

حيث:

• Ph : الضغط عند عمق h (Pa)
• p : كثافة السائل (kg/m3)
• g : تسارع الجاذبية (9.81 N/kg)
• h : العمق (m)

تطبيقات مبدأ باسكال:

• المكبس الهيدروليكي: F1/S1 = F2/S2
• الفرامل الهيدروليكية في السيارات
• رافعة السيارات في محطات الخدمة

3. الضغط الجوي (Pression atmospherique)

هو ضغط الهواء على سطح الأرض ناتج عن وزن عمود الهواء.

قياس الضغط الجوي:

• يقاس بجهاز البارومتر
• قيمته عند سطح البحر: 1 atm = 1.013 x 10^5 Pa = 760 mmHg
• ينقص الضغط الجوي كلما ارتفعنا عن سطح البحر

تطبيقات:

• شفط الماء بالماصة
• عمل المضخات
• جهاز البارومتر لقياس الضغط الجوي

4. تمارين محلولة

التمرين الأول: حساب الضغط

جسم كتلته 50 kg يقف على سطح بمساحة 0.2 m2. احسب الضغط المؤثر على السطح (g = 10 N/kg).

الحل:

F = m x g = 50 x 10 = 500 N

P = F / S = 500 / 0.2 = 2500 Pa

التمرين الثاني: مبدأ باسكال

في مكبس هيدروليكي، مساحة المكبس الصغير 10 cm2 والمكبس الكبير 500 cm2. إذا أثرت قوة 100 N على المكبس الصغير، فما القوة الناتجة على المكبس الكبير؟

الحل:

F2 = F1 x (S2/S1) = 100 x (500/10) = 100 x 50 = 5000 N

التمرين الثالث: ضغط السائل

احسب الضغط عند عمق 20 m في ماء البحر (كثافة ماء البحر = 1025 kg/m3، g = 10 N/kg).

الحل:

Ph = p x g x h = 1025 x 10 x 20 = 205000 Pa = 2.05 x 10^5 Pa

التمرين الرابع (نمط بكالوريا)

غواص على عمق 30 m تحت الماء (p = 1000 kg/m3، Patm = 1.013 x 10^5 Pa، g = 10 N/kg).

1. احسب الضغط الناتج عن الماء عند هذا العمق.
2. احسب الضغط المطلق (الكلي) المؤثر على الغواص.

الحل:

1. Ph = 1000 x 10 x 30 = 300000 Pa = 3 x 10^5 Pa

2. Pabs = Patm + Ph = 1.013 x 10^5 + 3 x 10^5 = 4.013 x 10^5 Pa

5. خلاصة

• الضغط = القوة / المساحة (P = F/S)
• مبدأ باسكال: الضغط ينتقل كاملاً في السوائل المحصورة
• ضغط السائل يتناسب مع العمق والكثافة (Ph = pgh)
• الضغط الجوي = 1.013 x 10^5 Pa عند سطح البحر
• الضغط المطلق = الضغط الجوي + ضغط السائل

📍 دروس مشابهة:

• الظواهر الحرارية: التمدد الحراري وانتقال الحرارة (التوصيل والحمل والإشعاع) مع تمارين محلولة — العلوم الفيزيائية — الأولى ثانوي — المنهاج الجزائري
• الشغل في الفيزياء: مفهومه وتعريفه القانوني وحسابه مع تمارين محلولة — العلوم الفيزيائية — الأولى ثانوي — المنهاج الجزائري
• الخلية الحية: تركيبها ووظائفها (الغشاء الخلوي، السيتوبلازم، النواة، العضيات) مع تمارين محلولة — علوم الطبيعة والحياة — الأولى ثانوي — المنهاج الجزائري