يعتبر الضغط من المواضيع الفيزيائية المهمة التي يجب ان نسلط عليها الضوء ونتوسع فيها تدريجيا. في البداية نحتاج الى ذكر الاساسيات التي تتعلق به ومن ثم التوسع في المستقبل. فهو يساوي القوة المسلطة على وحدة المساحة من الجسم. كلما كانت القوة أكبر زاد الضغط لأن التناسب طردي. كلما قلت المساحة المسلطة عليها قوة معينة سيزيد ايضا هذا يعني أن هناك متغيرات يمكن القيام بها من أجل زيادة الضغط على نقطة ما أو مجموعة من النقاط.
ما هو الضغط؟
هناك تطبيقات عدة ألاحظها في حياتي اليومية ، فالنجار يستطيع أن يدخل الطرف الحاد للمسمار بسهولة في الخشب بدلا من الطرف العريض، وعملية قطع اللحم والخضروات تصبح اكثر سهولة عند شحذ السكين، الأمر نفسه يحدث عندما تغوص حوافر الحصان في الرمل، بينما لا يغوص خف الجمل في الرمل نفسه، مع العلم أن وزن الجمل اكبر من وزن الحصان .
يلاحظ أن الضغط ينقص بزيادة مساحة السطح الذي تتوزع عليه القوة، ويزداد بنقصان السطح الذي تتوزع عليه القوة.
العوامل المؤثرة في الضغط:
- القوة العمودية المؤثرة في السطح .
- مساحة السطح الذي تؤثر فيه القوة .
وعليه يعرف الضغط: القوة العمودية المؤثرة في وحدة المساحة.
الضغط (P)= القوة المؤثرة عموديا في السطح (F) / المساحة التي تؤثر فيها القوة (A) = F / A
F تمثل مقدار القوة المؤثرة، وتقاس بالنيوتن (A .(N مساحة السطح و تقاس بالمتر المربع m2 . ويقاس الضغط (P) بوحدات الباسكال (Pa) وهي تساوي N / m2.
سؤال: لماذا تكون إطارات سيارات النقل الثقيلة عريضة وعددها كبير؟
مثال : جسم وزنه 200 N يستند إلى سطح افقي مساحته 0.01m2 ، احسب Pressure ؟
الحل:
P = F (N) / A (m2) = 200 / 0.01 = 20000 pa = 20 Kpa
تلاحظ من معادلة الضغط السابقة أنه يعتمد على مقدار القوة، والمساحة التي تؤثر فيها القوة. لنأخذ حالة الشاب الذي يبلغ وزنه 585N عندما يكون واقفا على كلتا قدميه، وتكون مساحة الارضية 450 cm2 ، يكون مساويا إلى:
P = 585 / 450 = 1.3 N/cm2
سؤال: لا تنفجر البالونة المملوءة بالهواء عند وضعها على مجموعة كبيرة من المسامير ، عند التأثير فيها بقوة اليد، فسر ذلك ؟
الفكرة الرئيسة:
يرتبط الضغط بالقوى المؤثرة ومساحة سطوح الأجسام هذا يعتمد على مقدار زيادة القوة بثيوت المساحة او تقليل المساحة وزيادتها بثبوت القوة لنحصل على نتائج مختلفة.
نتاجات التعلم: في نهاية هذا المقال ساكون قادرا على ان :
- أتعرف على مفهوم الضغط.
- أوضح العلاقة بينه والمساحة السطحية.
- أجدد العوامل التي يعتمد عليها .
المفردات:
- الضغط Pressure
- باسكال Pascal
ما العلاقة بين الضغط والمساحة السطحية؟
أدوات النشاط:
كتل متساوية بشكل أقراص معدنية ومساحة الأقراص (4-8-12-16cm2)، طين اصطناعي، میزان رقمي، مسطرة.
خطوات العمل:
- اضع القرص ذو المساحة الصغيرة والملصق بقطعة الطين الاصطناعي فوق الميزان الرقمي.
- اقوم بالضغط بيدي على القرص الملتصق بالطين الاصطناعي، إلى أن يسجل الميزان 30kg واستمر للحظات عدة بعدها ارفع القرص والاحظ مقدار العمق واقوم بقياس العمق الناتج بالمسطرة؟
- اكرر الخطوة (2) باستعمل قرص اخر ذو مساحة اكبر واضغط إلى أن يسجل الميزان قراءة 30kg، واحسب العمق بوساطة المسطرة، ماذا الاحظ ؟
- استعمل قرص اخر اكبر مساحة من السابق إلى أن يسجل الميزان قراءة 30kg جديدة ايضا، واقيس العمق الجديد بوساطة المسطرة.
- وبعدها اكرر واقيس العمق لبقية الاقراص .
- هل اختلف وزن الجسم الضاغط على سطح الطين الاصطناعي في الحالات جميعها؟
- ما العلاقة بين وزن الجسم (قوة اليد) على سطح الطين الاصطناعي في الحالات جميعها؟
اسئلة عن الضغط
- ما الضغط ، وما هي وحدة قياسه وما العوامل المؤثرة عليه ؟
- اذكر سبب ربط الجروح باربطة عريضة؟
- لماذا تجد صعوبة في حمل حقيبتك المدرسية التي لها حزام مصنوع من سلك رفيع وقوي؟
- وضح سبب تصميم اعمدة البنايات لتكون عريضة من الاسفل ويقل سمكها كلما ارتفعنا إلى الأعلى.
- قوة مقدارها 50 N أثرت في مساحة مقدارها 2 m2، ما مقدار الضغط المسلط على هذه المساحة؟
- لماذا تكون أبرة المحقنة الطبية وأبرة الخياطة لها نهايات حادة؟
- ما الفائدة المتوخاة من وضع سرفة حول عجلات الدبابات وبعض المكائن الزراعية؟
- ما سبب وضع الواح عريضة تحت عجلة السيارة لاخراجها عند غوصها في الأرض الرخوة أو الطينية؟
إضافة تعليق
يجب عليك تسجيل الدخول او التسجيل لتستطيع اضافه تعليق .