الضغط في الفيزياء

محتويات

• ١ الضغط ووحدة قياسه
• ٢ الضغط الجوي
• ٣ تطبيقات الضغط الجوي
  • ٣.١ ضغط السائل
  • ٣.٢ مكبس السوائل

الضغط ووحدة قياسه

يعبّر الضغط عن مقدار القوة العموديّة التي تؤثّر على وحدة المساحة، ويُعبّر عنه بقوانين رياضيّة وفيزيائيّة حيث يُساوي (ض= ق/ أ)، ويُقاس الضغط بوحدة تُسمّى الباسكال؛ وهي تعبّر عن الضغط الناشىء عن قوّة مقدارها 1 نيوتن تؤثّر بشكلٍ عموديٍّ في مساحة مقدارها 1م2.

الضغط الجوي

يعبّر الضغط الجويّ عن وزن عمود الهواء الممتد من سطح الأرض وحتّى نقطة نهاية الغلاف الجوي؛ لذلك تختلف قيم الضغط الجويّ من منطقة إلى أخرى نسبةً لاختلاف ارتفاعها عن مستوى سطح البحر، فقد نجد أنّ الضغط الجويّ في منطقة مرتفعة كالجبل أقل من الضغط الجوي في منطقة منخفضة كالوادي؛ وذلك بسبب انخفاض وزن عمود الهواء في الجبل عن الوادي.

يُقاس الضغط الجويّ باستخدام أجهزة متعدّدة ومنها؛ الباروميتر الزئبقي، والباروميتر الفلزيّ؛ حيث يتكوّن الجهاز الأوّل من أنبوبٍ طوله مترٌ واحدٌ يُملأ بمادّة الزئبق، ثمّ يُقلّب داخل حوضٍ مملوء بالزئبق، ولمعرفة مقدار الضغط الجوي في منطقة ما فإنّنا نقيس طول عمود الزئبق داخل الأنبوب بعد أن يستقر، ويكون مقدار الضغط مساوياً لوزن العمود.

أمّا الجهاز الثاني فيتكوّن من صندوق ونابض يرتبط مع سطحه العلويّ المرن، فإذا تغيّر الضغط الجويّ في منطقة ما تحرّك السطح، وبالتالي يتحرّك معه النابض، حيث تشير القراءة لقيمة الضغط الجويّ.

تطبيقات الضغط الجوي

توجد العديد من الظواهر التي تُفسّر بناءً على مفهوم الضغط الجويّ؛ كارتفاع الماء في الماصّة؛ حيث يُسحب الهواء من الماصّة باستخدام الفم، ويُسحب الهواء من المحقن باستخدام المكبس، لذلك يقلُّ الضغط الجوي داخل الماصّة والمكبس عن الضغط الجويِّ في الخارج، وبالتالي يندفع السائل داخل الفم وفي المكبس.

ضغط السائل

ينشأ عن وزن السائل ضغطٌ للأسفل وفي جميع الجهات، ويوجد عاملان يؤثّران على ضغط السائل، وهما: ارتفاع السائل؛ أي عمق النقطة، فكلّما زاد ارتفاع السائل زاد ضغطه، وكثافة السائل؛ حيث كلّما زادت كثافة السائل يزيد ضغطه.

مكبس السوائل

يوجد للسائل ضغط ينتقل في جميع الاتّجاهات، وذلك حسب قاعدة باسكال التي تنصُّ على: (إذا سُلّط ضغطٌ على سطح السائل المحصور ينتقل هذا الضغط في جميع أجزاء السائل بالتساوي وفي جميع الاتّجاهات)؛ واستُغلت هذه القاعدة في صنع مكبس السوائل الذي يتكوّن من أسطوانتين؛ تتكوّن إحداهما من مساحة صغيرة، والأخرى من مساحة كبيرة، وتتصلان معاً من خلال أنبوب، وعند التأثير بقوّة على الأسطوانة الصغرى يتكوّن ضغطٌ مساوٍ للأسطوانة الكبرى مولّداً بذلك قوة أخرى تُستغل في رفع الأشياء.