قانون الضغط

قانون الضغط

الضغط ووحدة قياسه

يعرف الضغط بأنه القوة العمودية المؤثرة في وحدة المساحة، ويعبر عنها رياضيا ( ض = ق / أ )، وبما أن وحدة القوة نيوتن ووحدة المساحة م2 حسب نظام الوحدات العالمي فإن وحدة الضغط ستكون نيوتن/ م2 أي باسكال، ويعرف الباسكال بأنه الضغط الناشئ عن قوة مقدارها 1 نيوتن تؤثر عموديا في مساحة مقدارها متر مربع.


العوامل التي يعتمد عليها الضغط

من قانون الضغط يمكننا التوصل إلى أن العوامل التي يعتمد عليها الضغط هي القوة والمساحة؛ حيث إن العلاقة طردية بين القوة والضغط؛ فكلما زادت القوة أو الوزن زاد الضغط الناشئ عنه، بينما العلاقة بين المساحة والضغط عكسية؛ فكلما زادت المساحة الواقع عليها الوزن قل الضغط، وهذا ما يفسر بعض الظواهر التي تنشأ من حولنا؛ كشحذ الجزار سكينه باستمرار قبل تقطيع اللحم، والضغط الذي يحدثه قدم الحصان في الرمل تاركا عمقا أكبر من العمق الذي يتركه خف الجمل.


الضغط الجوي

يعرف الضغط الجوي بأنه وزن عمود الهواء الممتد من سطح الأرض حتى نهاية الغلاف الجوي؛ لذا يختلف الضغط الجوي من منطقة لأخرى تبعا لارتفاعها عن مستوى سطح البحر؛ فنجد أن الضغط الجوي في الجبل أقل من الضغط الجوي في الوادي؛ لانخفاض وزن عمود الهواء في الجبل عنه في الوادي.


أجهزة قياس الضغط الجوي

يمكن قياس الضغط الجوي عن طريق أجهزة عدة منها؛ الباروميتر الزئبقي، والباروميتر الفلزي؛ حيث يتكون الأول من أنبوب طوله متر واحد يملأ بالزئبق، ثم يقلب داخل حوض زئبق لمعرفة قيمة الضغط الجوي لمنطقة ما فإننا نقيس طول عمود الزئبق داخل الأنبوب بعد أن يستقر؛ حيث يكون وزن العمود المقاس مساويا للضغط الجوي .


أما الباروميتر الفلزي فهو جهاز يتكون من صندوق ونابض يتصل مع سطحه العلوي المرن، فإذا تغير الضغط الجوي في مكان ما تحرك السطح محركا معه النابض؛ حيث يشير المؤشر إلى قراءة تعبر عن قيمة الضغط الجوي.


تطبيقات الضغط الجوي

هناك الكثير من الظواهر التي تفسر بناء على الضغط الجوي مثل؛ ارتفاع الماء في الماصة أو المحقن؛ حيث يتم سحب الهواء من الماصة عن طريق الفم، وسحب الهواء من المحقن عن طريق مكبس المحقن فيقل الضغط الجوي داخل الماصة والمحقن عن ضغط الهواء الجوي المؤثر على سطح السائل فيندفع السائل داخل الفم وداخل المحقن.


ضغط السوائل

إن للسوائل وزنا ينشأ عنه ضغط للأسفل وفي جميع الاتجاهات، وهناك عاملان يؤثران في ضغط السوائل؛ الأول ارتفاع السائل أي عمق النقطة؛ فكلما زاد ارتفاع السائل زاد ضغطه، والعامل الثاني كثافة السائل؛ كلما زادت كثافة السائل زاد ضغطه.


المكبس السوائلي

إن للسائل ضغط ينتقل في جميع الاتجاهات حسب قاعدة باسكال التي تنص على :" إذا سلطنا ضغطا على سطح سائل محصور انتقل هذا الضغط في جميع أجزاء السائل بالتساوي وفي جميع الاتجاهات"؛ حيث تمت الاستفادة من قاعدة باسكال في صنع المكبس السوائلي الذي يتكون من أسطوانتين؛ إحداهما مساحتها صغرى والأخرى ذات مساحة كبرى تتصلان معا بأنبوب، عند التأثير ونتائج بقوة على الأسطوانة الصغرى يتولد ضغط مساو على الأسطوانة الكبرى مولدا قوة أخرى يستفاد منها في رفع الاشياء.