لهفة شوق
04-01-2012, 07:52 PM
الضغط عند نقطة
لتكن القوة المؤثرة F
A مساحة السطح
بما أن الضغط = المركبة العمودية للقوة / مساحة السطح
http://www.deyaa.org/pree01.gif
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
http://www.deyaa.org/pree03.gif
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 http://www.deyaa.org/pree04.gif مع العمودي فإن الضغط يساوي
http://www.deyaa.org/pree06.gif
http://www.deyaa.org/pre03.gif
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 http://www.deyaa.org/pree07.gif
http://www.deyaa.org/ppree08.gif اذا حجم عمود السائل = مساحة قاعدته × ارتفاعه
كتلة عمود السائل = حجم عمود السائل × كثافته http://www.deyaa.org/pr0001.jpg
وزن عمود السائل = كتلته × عجلة الجاذبية الأرضية http://www.deyaa.org/pr0002.jpgبما أن وزن عمود السائل هو القوة المؤثرة عموديا على المساحة من السائل http://www.deyaa.org/pr0003.jpghttp://www.deyaa.org/pr0004.jpgهذا باعتبار أن الإناء مغلق من أعلى إذا كان الإناء مفتوحا فإن الضغط الجوي يضغط أيضا على سطح السائل ويسمى بالضغط الكلي أو المطلق http://www.deyaa.org/pr0005.jpgتعريف 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
http://www.deyaa.org/pree08.gif
http://www.deyaa.org/pr0011.jpg
التعليل
نفرض أن النقاط A B C تقع في مستوى أفقي واحد أي أن
PA = PB = PC
http://www.deyaa.org/pr0006.jpg
ما معنى أن الضغط عند نقطة في باطن سائل
باسكال http://www.deyaa.org/pr0007.jpg
إتزان السوائل في الأنبوبة ذات الشعبتين
http://www.deyaa.org/pr0008.jpg
http://www.deyaa.org/pree10.gif
تعيين الكثافة النسبية لسائل ــ الوزن النوعي له ـ
أولا ـ نأخذ أنبوبة ذات شعبتين بشكل حرف يو تحتوي على كمية من http://www.deyaa.org/pr0010.jpgالماء الذي كثافته رو تو
ثانيا نصب في الفرع الأيسر كمية من سائل آخر وليكن زيت مثلا http://www.deyaa.org/pr0020.jpgكثافته
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
http://www.deyaa.org/pr000203.jpg
وبتطبيق العلاقة السابقة يمكن تعيين الكثافة النسبية للزيت أو الوزن النوعي له
هل يؤثر إختلاف نصف قطر الأنبوبة على ارتفاع كل من السائلين في فرعي الأنبوبة
http://www.deyaa.org/aproo8.gif
ملاحظات هامة يجب أن يكون الماء أحد السائلين عند تعيين الوزن النوعي للسائل الآخر
يمكن إيجاد كثافة السائل بضرب الكثافة النسبية للسائل× 1000 ولكن اذا كان الماء ليس أحد السائلين يمكن تعيين كثافة أحد السائلين بمعلومية كثافة السائل الآخر
ما أجمل الفيزياء!!
لتكن القوة المؤثرة F
A مساحة السطح
بما أن الضغط = المركبة العمودية للقوة / مساحة السطح
http://www.deyaa.org/pree01.gif
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
http://www.deyaa.org/pree03.gif
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 http://www.deyaa.org/pree04.gif مع العمودي فإن الضغط يساوي
http://www.deyaa.org/pree06.gif
http://www.deyaa.org/pre03.gif
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 http://www.deyaa.org/pree07.gif
http://www.deyaa.org/ppree08.gif اذا حجم عمود السائل = مساحة قاعدته × ارتفاعه
كتلة عمود السائل = حجم عمود السائل × كثافته http://www.deyaa.org/pr0001.jpg
وزن عمود السائل = كتلته × عجلة الجاذبية الأرضية http://www.deyaa.org/pr0002.jpgبما أن وزن عمود السائل هو القوة المؤثرة عموديا على المساحة من السائل http://www.deyaa.org/pr0003.jpghttp://www.deyaa.org/pr0004.jpgهذا باعتبار أن الإناء مغلق من أعلى إذا كان الإناء مفتوحا فإن الضغط الجوي يضغط أيضا على سطح السائل ويسمى بالضغط الكلي أو المطلق http://www.deyaa.org/pr0005.jpgتعريف 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
http://www.deyaa.org/pree08.gif
http://www.deyaa.org/pr0011.jpg
التعليل
نفرض أن النقاط A B C تقع في مستوى أفقي واحد أي أن
PA = PB = PC
http://www.deyaa.org/pr0006.jpg
ما معنى أن الضغط عند نقطة في باطن سائل
باسكال http://www.deyaa.org/pr0007.jpg
إتزان السوائل في الأنبوبة ذات الشعبتين
http://www.deyaa.org/pr0008.jpg
http://www.deyaa.org/pree10.gif
تعيين الكثافة النسبية لسائل ــ الوزن النوعي له ـ
أولا ـ نأخذ أنبوبة ذات شعبتين بشكل حرف يو تحتوي على كمية من http://www.deyaa.org/pr0010.jpgالماء الذي كثافته رو تو
ثانيا نصب في الفرع الأيسر كمية من سائل آخر وليكن زيت مثلا http://www.deyaa.org/pr0020.jpgكثافته
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
http://www.deyaa.org/pr000203.jpg
وبتطبيق العلاقة السابقة يمكن تعيين الكثافة النسبية للزيت أو الوزن النوعي له
هل يؤثر إختلاف نصف قطر الأنبوبة على ارتفاع كل من السائلين في فرعي الأنبوبة
http://www.deyaa.org/aproo8.gif
ملاحظات هامة يجب أن يكون الماء أحد السائلين عند تعيين الوزن النوعي للسائل الآخر
يمكن إيجاد كثافة السائل بضرب الكثافة النسبية للسائل× 1000 ولكن اذا كان الماء ليس أحد السائلين يمكن تعيين كثافة أحد السائلين بمعلومية كثافة السائل الآخر
ما أجمل الفيزياء!!