الفيزياء · المسرد

ما معنى الضغط؟

يُعرف أيضًا باسم: ضغط · باسكال

تعريف 7.1 فيزياء المرحلة الثانوية · الفصل 7 — الضغط: من الرياضة إلى الغوص

حين تضغط قوة شدتها FF (بوحدة N\mathrm{N}) عموديًّا على سطح مساحته SS (بوحدة m2\mathrm{m}^{2})، يكون الضغط الممارَس على ذلك السطح

P=FS.P = \frac{F}{S}.

ووحدته، أي N/m2\mathrm{N}/\mathrm{m}^{2}، هي الباسكال (Pa\mathrm{Pa}) — وهي وحدة ضئيلة، أي وزن تفاحة موزّع على متر مربع، ولذلك تكون kPa\mathrm{kPa} وMPa\mathrm{MPa} وحدتي العمل.

القوة نفسها على مساحتين: فالضغط، لا القوة، هو الذي يقرّر أيرضخ السطح أم لا. القوة نفسها على مساحتين: فالضغط، لا القوة، هو الذي يقرّر أيرضخ السطح أم لا.
القوة نفسها على مساحتين: فالضغط، لا القوة، هو الذي يقرّر أيرضخ السطح أم لا.

أمثلة

مثال 7.2 (الكعب في مقابل حذاء الثلج)

شخص كتلته 60kg60\,\mathrm{kg} يزن F=60×9.81590NF = 60 \times 9.81 \approx 590\,\mathrm{N}. وعلى كعب رفيع واحد مساحته 1.0cm21.0\,\mathrm{cm}^{2} = 1.0×104m21.0 \times 10^{-4}\,\mathrm{m}^{2}: P=590/1.0×1045.9×106Pa=5.9MPaP = 590/1.0 \times 10^{-4} \approx 5.9 \times 10^{6}\,\mathrm{Pa} = 5.9\,\mathrm{MPa}. وعلى حذاءي ثلج مساحة كلٍّ منهما 0.20m20.20\,\mathrm{m}^{2}: P=590/0.401.5kPaP = 590/0.40 \approx 1.5\,\mathrm{kPa}. فالوزن نفسه يضغط أشدّ 40004000 مرة تحت الكعب: ولذلك تنقّر الكعوب الأرضيات الخشبية، وتطفو أحذية الثلج على الثلج الناعم.

اقرأ في الفصل ←
تعريف 20.3 الفيزياء الجامعية — السنة الأولى · الفصل 20 — نظرية الحركة والغاز المثالي

يدفع مائع ساكن كل عنصر سطحي  ⁣dS\dd S من جدار بقوة  ⁣dF=P ⁣dSn\dd\vect F = P\,\dd S\,\vect n ناظمية عليه، نحو الجدار؛ و PP هو الضغط، بالباسكال (1Pa=1N/m21\,\mathrm{Pa} = 1\,\mathrm{N}/\mathrm{m}^{2})؛ و 1bar=1×105Pa1\,\mathrm{bar} = 1 \times 10^{5}\,\mathrm{Pa} و 1atm=1.013×105Pa1\,\mathrm{atm} = 1.013 \times 10^{5}\,\mathrm{Pa}. وعند نقطة معطاة لا يتوقف على توجّه السطح (الفصل 21).

أمثلة

مثال 20.14 (كم هو عصيّ على الانضغاط)

الماء في قاع خندق ماريانا (1100bar1100\,\mathrm{bar}) ينضغط بالمقدار χTΔP5×1010×1.1×108=5%\chi_T\Delta P \approx 5\times10^{-10} \times 1.1\times10^8 = 5\%؛ وسكة فولاذية طولها 30m30\,\mathrm{m} تُسخَّن بمقدار 5050 كلفن تطول بالمقدار αLΔT=18mm\alpha L\Delta T = 18\,\mathrm{mm} — ومن هنا فواصل التمدد. وأمام غاز ينتصف حجمه تحت ضغط مضاعف، يكون نموذج الحجم الثابت جيدًا إلى بضعة في المئة في معظم أوضاع هذا المجلد.

اقرأ في الفصل ←