لحساب الضغط تُستخدم العلاقة ؟

محتويات

لحساب الضغط تُستخدم العلاقة

الضغط (باسكال) P= القوة (نيوتن)F / المساحة A (متر مربع).

P = الضغط في باسكال
F = القوة على الكائن
A = المساحة التي تعمل فيها القوة

لحساب الضغط تُستخدم العلاقة ؟ يكون من خلال القوة المادية التي نبذلها على الجسم ولهذا فإن القوة المطبقة فوق الجسم تكون عمودية فوق سطح الجسم لكل وحدة مساحة وعلاوة على ذلك ، فأن وحدة الضغط هي باسكال (Pa) وإلى جانب هذا فأن هناك أنواع متنوعة من الضغوط مثل الضغط الجوي ، المطلق ، القياس ، والضغط التفاضلي وبالإضافة إلى ذلك حين يشرب المشروب من المصاصة ، فأنت تمتص أولاً الهواء من المصاصة؟ أيضًا ، حين تشرب المشروب ، فهذا في الواقع قد يمارس “الضغط”.[1]

لفهم الضغط بشكل أكثر وضوحًا فهذا لنفترض أن شخص قد أخذ دبوس البولينج وحاولت أن يطرقه في الحائط وعند القيام بذلك ، تكتشف أنه لن يتم شيء لمسمار البولينج ولكنه قد يتسبب في إتلاف الحائط. ولكن إذا استعملتي مسمارًا بدلاً من دبوس البولينج وحاولت طرقه بذات القوة ، فمن الجائز أن يخترق الظفر الجدار وفي هذا المثال فقد توصل إلى أن مجرد معرفة مقدار القوة لا يكفي ، فأنت باحتياج أيضًا إلى معرفة طريقة توزيع هذه القوة فوق سطح التأثير.

علاوة على هذا بالنسبة للظفر قد كانت كل القوة الموجودة وسط الجدار والمسمار متمركزة داخل المنطقة الصغيرة على الطرف الحاد من الظفر ومن ناحية أخرى ، بالنسبة إلى دبوس البولينج ، كانت المنطقة التي تلامس الجدار أكبر بكثير مقارنة بالظفر ، ونتيجة لهذا، كانت القوة أقل تركيزًا.

كيف نجد الضغط في السوائل

يمكن أن يمارس السطح الصلب ضغطًا ولكن السوائل أو الغازات فمن الممكن أن تمارس ضغطًا أيضًا. قد يبدو هذا غريبًا إذا فكرت في هذا الأمر لأنه من الصعب تخيل طرق مسمار بالسائل، ولفهم هذا قد تخيل أنك مغمور ببعض العمق داخل الماء فالماء الذي فوق سوف يضغط وهذا بسبب قوة الجاذبية وبالتالي سوف يضغط على الجسم إذا تعمق أكثر ، فسيكون هناك المزيد من الماء فوق الجسم، وبالتالي سيزداد الوزن والضغط من الماء أيضًا.

P=A/F ، الضغط = القوة/ المساحة.

لا يمكن لوزن السوائل أن تمارس ضغطًا فحسب ، بل يمكن أيضًا لوزن الغازات وعلى سبيل المثال فأن وزن الهواء في الغلاف الجوي كبير ودائمًا ما نكون في قاعه فالضغط الذي يمارسه وزن الغلاف الجوي على الجسم الكبير بشكل مدهش وسبب عدم ملاحظة ذلك هو أن الضغط الجوي موجود دائمًا فنلاحظ فقط تغيرًا داخل الضغط أعلى أو أقل من الضغط الجوي العادي مثل عندما نطير في طائرة أو نذهب تحت الماء في حمام سباحة فنحن لا نتضرر من الضغط الجوي الكبير لأن أجسامنا قادرة على ممارسة قوة خارجية لموازنة ضغط الهواء للداخل، لكن هذا معناه أنه إذا تم إلقاء جسم في فراغ الفضاء الخارجي من خلال قراصنة الفضاء ، فإن ضغط الجسم سيستمر في الدفع بقوة كبيرة ، ومع ها لن يتم دفع الهواء إلى الداخل.[3]

ما هي أنواع الضغط

الجوي.
قياس الضغط.
التفاضلي.
المختوم.
السائل.
الانفجار.
الركود.
السطحي.
البخاري.
الحركي

أولاً الضغط الجوي

الهواء الجوي للأرض محاط بطبقة من الغازات بالتبعية فإن هذا الهواء المحيط بالأرض هو يمارس ضغطًا معروف باسم “الضغط الجوي” وقد وصلت قيمته في مستوى سطح البحر 101325 باسكال ويتم قياسه باستعمال مقياس الزئبق ومن ثم يُعرف الضغط الجوي أيضًا باسم الضغط الجوي مما يدل على ارتفاع عمود من الزئبق الذي يوازن بالضبط وزن عمود الغلاف الجوي على البارومتر فقد يمكن التعبير عنها بأنظمة عديدة ومختلفة من الوحدات مثل المليمترات (أو البوصة) من الزئبق أو الجنيه لكل بوصة مربعة (psi) أو الدينيس لكل سنتيمتر مربع أو المليبار (mb) أو الغلاف الجوي القياسي أو الكيلوباسكال.[3]

ثانياً الضغط المطلق

مقياس الضغط يعتبر الفرق بين الضغط المطلق والضغط الجوي كما يُعرف مقياس الضغط أيضًا باسم الضغط النسبي وقد يقارن الضغط المقاس بالضغط الجوي القياسي في مستوى سطح البحر وتمتاز مستشعرات الضغط المستخدمة لقياس ضغط المقياس بفتحة تهوية توفر للجهاز استعمال الضغط الجوي كنقطة مرجعية له كما يمكن أن تكون القيمة المقاسة موجبة وسالبة وتعرف القيم الإيجابية الضغط الزائد فإذا كانت قيمة مقياس الضغط سالبة ، فيطلق عليها الضغط المنخفض أو الفراغ الجزئي.

ثالثاً الضغط التفاضلي

الضغط التفاضلي يعد نوع من قياس الضغط وهو الفرق بين الضغطين فيساعد على قياس فرق الضغط بين نقطتين مختلفتين ويستخدم الضغط التفاضلي لتطبيقات قياس التدفق والمستوى كما يتم تمثيل الضغط التفاضلي باستعمال اللاحقة “d”.

رابعاً ضغط مختوم

الفراغ يعتبر مكان يكون بالضغط المطلق صفرًا وهو من الصعب توفير حالة الفراغ المثالية عمليًا وهي مجرد قيمة نظرية وحين يكون الضغط أقل من الضغط الجوي وقد يتم إنشاء فراغ وعمليًا ، لن يتحقق الفراغ إلا جزئيًا ويعرف بالفراغ الجزئي ومعناه الفراغ العالي أن الضغط المطلق قليل جدًا.[4]

خامساً ضغط السائل

يدل السائل إلى كل من السوائل والغازات فضغط الموائع هو الضغط بصورة عامة في نقطة ما داخل السائل بسبب طبيعة الضغط فقد يحدث في حالتين فواحد داخل أجسام مثل المحيطات وقد يتدفق الغلاف الجوي حين يكون السائل تحت قناة مفتوحة ، وبالتبعية يُعرف بالحالة المفتوحة وحين يفكر في أن خطًا للمياه أو الغاز يمر من خلال خط أنابيب محصور يُعرف باسم القناة المغلقة.

سادساً ضغط الانفجار

خلال اشتعال الضباب المتفجر فقد يحدث تعليق هوائي بالغبار ، بعض الغازات قوية الاشتعال والتفاعلية وهذا الاشتعال الذي يتم في الأماكن الضيقة يخلق ما رعرف بضغط الانفجار.

سابعاً ضغط الركود

حين يتم إيقاف سائل متحرك بقوة لجعله ثابتًا ، فإنه يمارس ضغط الركود فمن المتوقع أن يكون للسائل الذي يتحرك بسرعة مرتفعة ضغط ركود عالي عندما يضطر إلى التوقف ونفس السائل له ضغط استاتيكي منخفض.

ثامناً ضغط السطح

ضغط السطح يعتبر التناظرية ثنائية الأبعاد للضغط العادي وهو يُشار إليه بالقوة الجانبية لكل وحدة طول المطبقة على خط عمودي على طول السطح كما يمكن أن يساهم قياس ضغط السطح بالتحقيق بخصائص المواد الكيميائية السطحية المستخدمة في الكثير من الصناعات.

تاسعاً ضغط البخار

قد يكون البخار في حالة توازن ديناميكي حراري مع أطواره المكثفة وفي هذه الحالة وقد يمارس البخار ضغطًا وهو ضغط البخار كما هذا يرجع إلى حقيقة أن كل المواد الصلبة والسائلة تحتفظ بالميل لتبخر وتشكيل حالتها الغازية وبينما تميل كل الغازات إلى التكثيف مرة أخرى خلال مراحلها السائلة أو الصلبة.

عاشراً الضغط الحركي

الضغط الحركي يعد الضغط المُقاس لكل وحدة كثافة كتلة للجسم.