الضغط في الفيزياء | قانوني برنولي وشارل للضغط

الضغط في الفيزياء يعد من بين أنواع القوى والتي قد وضع لها هذا العلم ضوابط وعدد من المعادلات يتم الحساب للضغط ككمية على أساسها، ومن خلال ما يلي من الفقرات القادمة نتعرف بالتفصيل على التعريف العلمي للضغط، والقانون الذي يحكم العلاقة فيما بين كمية الضغط والعوامل التي من شأنها أن تكون هي المؤثرة عليه.

الضغط في الفيزياء

الضغط في الفيزياء هو ما سنوضحه من خلال تلك الفقرة، حيث أن العلماء والفيزيائيين قد توصلوا لتعريف عام وشامل عن الضغط.

ألا وهو أن تلك الكمية ما هي إلا إحدى القوى النوعية، والتي تؤثر وبشكل عمودي على المساحة الخاصة بأي سطح، كما يتواجد عدد من الأنواع للضغط.

ومن أهم القوى المعروفة للضغط هو الضغط الجوي، والضغط الخاص بالسوائل من النوع الساكن.

تعريف آخر لمفهوم الضغط وهو التأثير الذي قد يقع أو يحدث عندما يتم التطبيق لأي قوة من أنواع القوى على السطح، والرمز الخاص بالضغط في الفيزياء هو p، وفي اللغة العربية يرمز له بالرمز ض.

المعادلة الرياضية التي تعبر عن الضغط

توصل العلماء إلى المعادلة، والتي يمكن من خلالها التوصل للقيمة الفعلية للضغط الذي يؤثر بقوته على سطحٍ ما، و الضغط في الفيزياء يتم حسابه من خلال المعادلة الآتية:

• P= f/a
• P= df/da
• الضغط الذي تم التعبير عنه في المعادلة المذكورة أعلاه هو القوة ذات التأثير المتعامد على القاعدة الخاصة بالسطح، حيث أن الرمز p هو الضغط نفسه، والرمز f هو مقدار القوة العمودية، والمساحة تم الإشارة لها بالرمز t.
• الضغط كميته تعتبر من النوع القياسي أي تقاس بالمقدار والاتجاه، والوحدة الخاصة بقياسها هي الباسكال، والوحدة أو الباسكال الواحد يعادل واحد نيوتن.
• وحدة القياس بالنظام الأمريكي لكمية الضغط تكون هي بساي، والوحدة الواحدة من البساي تعادل الباوند الواحد لكل بوصة مربعة.
• الضغط يعد واحد من بين أهم الإحداثيات الرئيسية المتواجدة بالديناميكا الحرارية، وبشكلٍ دائم يعد الضغط في حالة تناسب مع الحجم.

تعرف على أحدث أجهزة قياس الضغط الجوي.

أهم المعلومات عن الضغط الخاص بالموائع على حالة السكون

الضغط في الفيزياء من الممكن أن يتمثل في الضغط الخاص بالسوائل، والسبب في أن الضغط متواجد بالسوائل.

أو ما يعرف بلغة الفيزياء في الموائع أن الوزن الخاص بهذا السائل يتواجد ويكون مؤثر بمختلف الاتجاهات، ويكون الضغط الخاص بهذا المائع حالة تعامد على الجسم الذي تم غمره فيه.

مثال على ما قد سبق ذكره، حينما يقوم شخص بإلقاء نفسه في مياه النهر، أو في مسطح مائي من أي نوع فهو في تلك الحالة سيكون مستشعر للضغط الخاص بالماء باعتبارها المائع الذي قد تم غمر الجسم فيه، ويعبر عن قوة الماء تلك بالضغط.

ما هي أهم العوامل التي يتأثر بها ضغط السائل؟

افرأ أيضًا بحث شامل عن الهندسة الصناعية.

السائل مثله مثل أي كمية يتأثر ببعض العوامل التي قد تكون محيطة بالمائع، أو من ضمن خصائصه، ومن أهم تلك العوامل ما يلي بالنقاط القادمة:

الكثافة الخاصة بالسائل والتي تعرف في الفيزياء بالرمز اللاتيني الذي يأخذ اسم رو وهو يكون الكمية التي تتناسب تناسب من النوع الطردي مع الكمية الخاصة بالضغط، أي أن المائع كلما كانت كثافته مرتفعة، فإن الضغط كذلك تكون قيمته عالية، ويكون متجه نحو الزيادة.

العمق الخاص بالنقطة من السطح والتي يؤثر عليه الضغط تتناسب تناسب نوعه طردي، وذلك كلما كانت هناك زيادة في مدة العمق الخاص بالسائل، وبالتالي يزداد الضغط.

المعادلة الرياضية والتي من خلالها يمكننا أن نتوصل لكمية الضغط ومقداره هي ض يعادل الجاذبية مضروبة في العمق الخاص بالنقطة مضروبًا في الكثافة الخاصة بالسائل.

من بين أهم ما يجب ذكره أن الضغط الخاص بأي نوع من أنواع السوائل لا يتأثر بأي حال من الأحوال بالشكل الخاص بالإناء الحاوي له، وكلما كان العمق في حالة زيادة تزداد معه القيمة الخاصة بالضغط.

الضغط الذي يتسبب فيه العمود الخاص بالهواء فوق أي سطح يعرف على أنه الضغط الجوي.

قانون برنولي للضغط

استكمالًا لما نتحدث عنه وهو الضغط في الفيزياء نذكر بالتفصيل النص الخاص بقانون برنولي والذي يفيد بأن القوة الخاصة بالضغط.

والتي تكون ناتجة عن السوائل تكون معتمدة على كميتين وهي السرعة، والمساحة، وتلك المساحة هي السطح الذي يكون السائل متدفق فيها.

المعادلة الرياضية الخاصة بقانون برنولي تعبر عن المجموع للقيم الخاصة بالضغط والطاقة من النوع الحركي وطاقة الوضع، وهذا يكون للوحدة الخاصة بالحجوم، وهذا المجموع يكون مساوي للقيمة صفر.

تابع للتعرف على العناصر الكيميائية في جسم الإنسان.

ما هو قانون شارل

هذا القانون وما ينص عليه يعد من بين أقوى مفسرات الضغط في الفيزياء ، فعند وجود قيمة الضغط في حالة من الثبات في قيمتها.

فيكون الحجم الخاص بكتلة خاصة بأحد أنواع الغازات المثالية يكون في حالة زيادة أو نقصان، ويكون ذلك بنفس المقدار، وذلك حال الزيادة أو النقص بدرجة الحرارة والتي تكون مقاسة بوحدة الكلفن.

الحجم الخاص بكمية معينة من أي غاز وذلك حال كانت تحت تأثير ضغط يتسم بكونه ثابت تكون متغيرة ومتناسبة مع كمية درجة الحرارة والتناسب نوعه طردي، وقد تم عمل نشر لذلك القانون بواسطة العالم جوزيف لويس خلال عام ألف وثمانمائة واثنين.

قانون بويل وعلاقته بالضغط

يعتبر ذلك القانون وتلك الدراسة من بين أقوى الدراسات التي تعبر عن الضغط في الفيزياء ، ومن خلال تلك الدراسة تم التوضيح للعلاقة ما بين الضغط.

والغازات المختلفة، وهو من بين القوانين التي تعمل على التنظيم للحركة الخاصة بالغازات، وأثر عامل الضغط عليها.

القانون متعلق بشكل أكبر بالغازات من النوع المثالي، والنص الخاص به أفاد بأن الحجم الخاص بكمية معينة من غازٍ ما يكون مكون لعلاقة طردية مع قوة الضغط التي تقع عليه، وهذا التناسب لا يتم إلا حال وجود ثبات في درجة الحرارة.

بمعنى أبشسط نستطيع أن نيسر المفهوم الخاص بقانون بويل في صيغة  بسيطة ألا وهي أن الحجم لأي نوع من أنواع الغازات المثالية يزداد في الحالة التي يقل فيها أثر الضغط الذي يكون واقع عليه، وعلى النقيض فإن الحجم الخاص بالغاز يصاب بالتقلص في الحالة التي تزيد فيها القوة الخاصة بالضغط.

الضغط الذي ينتج عن الغازات

من الممكن أن نحصل على القيمة التي تخص كمية الضغط، وذلك يكون من خلال بعض القوانين مثل التي تم ذكرها أعلاه، ومن خلالها يمكننا أن نود القيمة لتلك القوة والتي من الممكن أن تنشأ بالغازات.

ليس من الممكن أن يتم التطبيق لعلاقة الضغط التي تطبق على السوائل ونأخذها لنستخرج منها قيمة ضغط أنواع الغاز، ولكن من خلال معادلات الغاز المثالي والتي يكون فيها الضغط متأثر بالحجم الخاص بالغاز من الممكن أن تستخرج قيمته بسهولة.

الضغط في الغازات كان هو الموضوع الذي قد تناولناه بالشرح عبر مجموعة الفقرات السابقة، والتي قد تجدثنا فيها عن أهم التعريفات للضغط.

والعوامل التي تكون مؤثرة بالتحديد على نوع كمية الضغط الخاصة بالموائع، كما ذكرنا مختلف وحدات القياس له، وأهم الفوانين التي قد اهتمت بتقديره وحسابه.