الضغط في السوائل والغازات — مفهوم الضغط ووحدته وطرق قياسه — العلوم الفيزيائية — السنة الثانية متوسط — المنهاج الجزائري

الضغط في السوائل والغازات

الضغط هو مقدار القوة المؤثرة عمودياً على وحدة المساحات. يُعد مفهوم الضغط من المفاهيم الأساسية في الفيزياء وله تطبيقات عديدة في حياتنا اليومية.

تعريف الضغط

الضغط P يُعرف بأنه القوة F المؤثرة عمودياً على المساحة S، ويُعطى بالعلاقة: P = F / S

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

وحدات قياس الضغط

• الباسكال (Pa): الوحدة الدولية لقياس الضغط.
• البار (bar): 1 bar = 100000 Pa
• المليمتر زئبق (mmHg): تستخدم في قياس الضغط الجوي.
• الجو (atm): 1 atm = 101325 Pa

الضغط في السوائل

يتميز الضغط في السوائل بالخصائص التالية: ينتقل الضغط في جميع الاتجاهات بالتساوي (مبدأ باسكال)، يزداد الضغط مع العمق، يعتمد الضغط على كثافة السائل وعمق النقطة. العلاقة بين الضغط والعمق: P = ρ × g × h حيث ρ كثافة السائل، g تسارع الجاذبية، h العمق.

الضغط في الغازات

الغازات أيضاً تمارس ضغطاً على جدران الأوعية التي تحتويها. الضغط الجوي هو ضغط الهواء على سطح الأرض، ويُقاس بالبارومتر.

تطبيقات عملية

• المكبس الهيدروليكي: يعتمد على مبدأ باسكال لنقل الضغط في السوائل.
• البارومتر: جهاز قياس الضغط الجوي.
• المانومتر: جهاز قياس ضغط الغازات.
• المضخة الهيدروليكية: تُستخدم في رفع الأحمال الثقيلة.

مثال تطبيقي

إذا كانت قوة مقدارها 100 N تؤثر على مساحة 2 m²، فما مقدار الضغط؟ الحل: P = F/S = 100/2 = 50 Pa

تمرين

أحسب الضغط المؤثر على سطح مساحته 0.5 m² عندما تؤثر عليه قوة مقدارها 250 N عمودياً. (الإجابة: 500 Pa)

للمزيد من المعلومات، راجع درس القوى في الفيزياء ودرس الكتلة والحجم والكثافة.