الضغط في السوائل: مبدأ باسكال وتطبيقاته — الثالثة متوسط

الضغط في السوائل: مبدأ باسكال وتطبيقاته

الضغط هو القوة المؤثرة على وحدة المساحة. P = F/A (باسكال Pa). في السوائل، للضغط خصائص مهمة.

1. الضغط في السوائل الساكنة

الضغط عند نقطة في سائل: P = ρgh (ρ الكثافة، g الجاذبية، h العمق). الضغط يزداد مع العمق. الضغط متساو في جميع الاتجاهات عند نفس العمق. سطح السائل: الضغط = الضغط الجوي.

2. مبدأ باسكال

الضغط في سائل محصور ينتقل بشكل متساو في جميع الاتجاهات. مثال: المكبس الهيدروليكي. قوة صغيرة على مكبس صغير تولد قوة كبيرة على مكبس كبير. F₂/F₁ = A₂/A₁ (حفظ الطاقة: العمل متساو).

3. تطبيقات مبدأ باسكال

الفرامل الهيدروليكية في السيارات، رافعة السيارات (Car lift)، المقعد الهيدروليكي لطبيب الأسنان، الحفارات والجرافات. كلها تستخدم مبدأ نقل الضغط في سائل.

4. قاعدة أرخميدس

قوة دفع السائل تساوي وزن السائل المزاح. الجسم يطفو إذا كانت كثافته أقل من السائل. التطبيقات: السفن (تطفو رغم ثقلها)، الغواصات (تتحكم في الوزن لتغوص أو تطفو)، البالونات.

مثال

مكبس هيدروليكي: المكبس الصغير مساحته 0.01m²، قوة 100N. المكبس الكبير مساحته 0.5m². القوة الناتجة: F₂ = 100×0.5/0.01 = 5000N.

تمارين

1. عمق 10m في الماء (ρ=1000 kg/m³). أحسب الضغط (g=10).