ملخص درس الموائع في حالات السكون والحركة فيزياء صف حادي عشر عام فصل ثالث
ملخص درس الموائع في حالات السكون والحركة فيزياء صف حادي عشر عام فصل ثالث
[ ملخص درس الموائع الساكنة والموائع المتحركة – حالات المادة ]
– ينص مبدأ باسكال على أن التغير في الضغط المؤثر عند أي نقطة في السائل المحصور ينتقل إلى جميع نقاط السائل بالتساوي .
– التطبيقات العملية لمبدأ باسكال:
تعمل أنظمة الرفع الهيدروليكية وفقا لمبدأ باسكال ، ومن أمثلتها :
- المكبس الهيدروليكي
- الرافعة الهيدروليكية
- كراسي أطباء الأسنان
– النص الرياضي لمبدأ باسكال:
– علل: إذا عصرت إحدى نهايتي بالون فإن النهاية الأخرى تنتفخ .
بسبب انتقال الضغط المؤثر إلى النهاية الأخرى وذلك حسب مبدأ باسكال.
– الهدف من استخدام الموائع في الآلات مضاعفة القوة تطبيقا لمبدأ باسكال
المكبس الهيدروليكي: يحصر المائع داخل حجرتين متصلتين معا في كل منهما مكبس حر الحركة ، مساحة المكبس الثاني أكبر من مساحة المكبس الأول لذلك تتضاعف القوة .
– ضغط المائع: وزن عمود المائع مقسوما على مساحة المقطع العرضي لعمود المائع.
– منشأ ضغط المائع: قوة الجاذبية المرتبطة مع وزن المائع واتجاهها يضغط على الجسم في جميع الاتجاهات .
– ضغط المائع على سطح القمر عند أي عمق يعادل 1/6 قيمته على سطح الأرض .
– القانون الرياضي لضغط المائع : P =p h g
– علل : يزداد ضغط الماء على جسمك إذا غطست إلى أعماق أكبر .
بسبب زيادة كمية الماء فوق جسمك فيكون وزن الماء أكبر كلما زاد العمق
– قوة الطفو : هي القوة الرأسية المؤثرة في الجسم المغمور في مائع إلى أعلى .
– منشأ قوة الطفو : زيادة الضغط الناجمة عن زيادة العمق و اتجاهها قوة رأسية إلى أعلى .
– وزن المزاح المائع = قوة الطفو
– القوى المؤثرة على جسم مغمور في مائع :
* محصلة القوى الأفقية تساوي صفرا (لأن القوى العمودية المؤثرة في الجوانب الأربعة متساوية في جميع الاتجاهات )
*محصلة القوى العامودية = قوة الطفو (لأن القوة العمودية إلى أعلى المؤثرة في قاع الجسم أكبر من القوة العمودية إلى أسفل المؤثرة في سطحه العلوي ).
– ينص مبدأ أرخميدس على أن الجسم المغمور في مائع تؤثر فيه قوة رأسية إلى أعلى تساوي وزن المائع المزاح.
– النص الرياضي لمبدأ أرخميدس:
– قوة الطفو لا تعتمد على وزن الجسم وإنما تعتمد فقط على وزن المائع المزاح .
– متى يغطس الجسم ومتى يطفو؟
* يغطس الجسم عندما تكون كثافة الجسم أكبر من كثافة المائع ، وأيضا عندما يكون وزن الجسم أكبر من قوة الطفو .
* يبقى الجسم عالقا عندما تتساوى كثافة الجسم مع كثافة المائع ، وأيضا عندما يساوي وزن الجسم قوة الطفو .
* يطفو الجسم عندما تكون كثافة الجسم أقل من كثافة المائع ، وأيضا عندما يكون وزن الجسم أقل من قوة الطفو.
– الوزن الظاهري لجسم مغمور في مائع أقل من وزنه الحقيقي
– الوزن الظاهري لجسم عالق في مائع يساوي الصفر .
– الوزن الظاهري للجسم ، القوة المحصلة الرأسية إلى اسفل ، تتناسب طرديا مع حجم الجسم .
– حجم المائع المزاح بواسطة الجسم يساوي حجم الجسم المغمور من الجسم في المائع .
– من أشهر التطبيقات على مبدأ أرخميدس :
السفن: علل تطفو السفينة المصنوعة من الفولاذ على سطح الماء
لان جسم السفينة مفرغ وكبير ، لذا فمعدل كثافة السفينة أقل من كثافة الماء لذلك تطفو
الغواصات: عند ملء الحجرات بالماء يزداد معدل كثافة الغواصة لذلك تغطس في الماء وعند تفريغها تطفو .
الأسماك: لدى بعض الأسماك مثانة للعوم تقلصها لتغطس وتنفخها لتطفو.
– ينص مبدأ برنولي على أنه عندما تزداد سرعة المائع يقل ضغطه .
– مبدأ برنولي تمثيل لمبدأ حفظ الشغل والطاقة عند تطبيقه على الموائع .
– إذا نقصت مساحة الأنبوب فإن سرعة التدفق خلاله تزد فينقص ضغطه
– تطبيقات مبدأ برنولي:
- مرش الطلاء
- مرذاذ العطر
- المازج في محرك البنزين
– فكرة عمل المرذاذ :
- يندفع الهواء بسرعة عبر الأنبوب الضيق فينقص ضغطه .
- يندفع السائل من داخل الزجاجة إلى منطقة الضغط المنخفض نتيجة لفرق الضغط بين المنطقتين .
علل: ينهار المنزل من الداخل إلى الخارج عندما يمر إعصار فوقه .
وفقا لمبدأ برنولي يقل الضغط خارج المنزل
بسبب زيادة سرعة الهواء ويصبح الضغط داخل المنزل أكبر.
– خطوط الانسياب: هي الخطوط التي تمثل تدفق الموائع حول الأجسام .
– إذا ضاق المجرى تزداد السرعة فينقص الضغط فتتقارب خطوط الانسياب
– إذا كانت خطوط الانسياب دقيقة ومحددة كان التدفق انسيابي .
– إذا تحركت خطوط الانسياب حركة ملتفة كان التدفق مضطربا .
– ينطبق مبدأ برنولي على الجريان الانسيابي فقط ولا ينطبق على الجريان المضطرب.
