محتويات
الضغط ووحدة القياس الخاصة به
يُعرَّف الضغط بأنه القوة العمودية التي تعمل لكل وحدة مساحة، ويتم التعبير عنها رياضيًا (z = s / a)، وبما أن وحدة القوة هي نيوتن ووحدة المساحة m2 وفقًا للنظام الدولي للوحدات، فإن وحدة الضغط سيكون نيوتن / م 2، أي باسكال، ويتم تعريف باسكال على أنه الضغط الناتج عن قوة مقدارها 1 نيوتن تعمل بشكل عمودي على مساحة متر مربع واحد.
العوامل التي يعتمد عليها الضغط
من الضغط يمكننا أن نستنتج أن العوامل التي يعتمد عليها الضغط هي القوة والمساحة ؛ منذ العلاقة المباشرة بين القوة والضغط. كلما زادت القوة أو الوزن، زاد الضغط الناتج عنهما، بينما تكون العلاقة بين المساحة والضغط معكوسة ؛ فكلما زادت المساحة التي يطبق عليها الوزن، قل الضغط، وهذا ما يفسر بعض الظواهر التي تنشأ من حولنا ؛ كان الجزار يشحذ سكينه باستمرار قبل تقطيع اللحم، والضغط الذي تمارسه قدم الحصان في الرمال خلف عمقًا أكبر من شبشب الجمل.
الضغط الجوي
يُعرَّف الضغط الجوي بأنه وزن عمود الهواء الممتد من سطح الأرض إلى نهاية الغلاف الجوي ؛ لذلك، يختلف الضغط الجوي من منطقة إلى أخرى، اعتمادًا على ارتفاعه عن مستوى سطح البحر ؛ نجد أن الضغط الجوي في الجبل أقل من الضغط الجوي في الوادي. وزن العمود الهوائي أقل في الجبل منه في الوادي.
مقاييس الضغط الجوي
يمكن قياس الضغط الجوي بعدة أجهزة، بما في ذلك ؛ بارومتر الزئبق، بارومتر المعدن. حيث يتكون الأول من أنبوب طوله متر واحد مملوء بالزئبق، ثم يحرك داخل حوض من الزئبق. لمعرفة قيمة الضغط الجوي لمنطقة ما، نقوم بقياس طول عمود الزئبق داخل الأنبوب بعد استقراره ؛ حيث يكون وزن العمود المقاس مساوياً للضغط الجوي.
أما البارومتر المعدني فهو جهاز يتكون من صندوق ونابض يتصل بسطحه العلوي المرن. حيث يشير المؤشر إلى قراءة تعبر عن قيمة الضغط الجوي.
تطبيقات الضغط الجوي
هناك الكثير من الظواهر التي يمكن تفسيرها بناءً على الضغط الجوي مثل ؛ ارتفاع الماء في الماصة أو المحقنة ؛ حيث يتم سحب الهواء من الماصة عبر الفم، ويسحب الهواء من المحقنة عبر مكبس المحقنة، فيكون الضغط الجوي داخل الماصة والمحاقن أقل من ضغط الهواء الجوي الذي يؤثر على سطح السائل، لذلك يندفع السائل إلى الفم وإلى المحقنة.
ضغط السائل
السوائل لها وزن يخلق ضغطًا هبوطيًا في جميع الاتجاهات. هناك نوعان من العوامل التي تؤثر على ضغط السوائل ؛ الأول هو ارتفاع السائل، أي عمق النقطة ؛ كلما زاد السائل، زاد ضغطه. العامل الثاني هو كثافة السائل. كلما زادت كثافة السائل، زاد ضغطه.
مكبس السوائل
يحتوي السائل على ضغط ينتقل في جميع الاتجاهات وفقًا لقاعدة باسكال التي تنص على “إذا مارسنا ضغطًا على سطح مائع محصور، فإن هذا يتحرك في جميع أجزاء السائل بالتساوي وفي جميع الاتجاهات” ؛ تم استخدام قاعدة باسكال في تصنيع مكبس السوائل، والذي يتكون من أسطوانتين ؛ يحتوي أحدهما على مساحة صغيرة والآخر مساحة كبيرة، متصلان ببعضهما بواسطة أنبوب، عندما يكون التأثير والنتائج قويين على الأسطوانة الأصغر، يتم إنشاء ضغط متساوٍ على الأسطوانة الكبيرة، مما يولد قوة أخرى تُستخدم للرفع أشياء.