15+ مثال للضغط الهيدروستاتيكي: حقائق مفصلة


خزنت جزيئات السائل طاقة وضع الجاذبية في حالة توازن.

الضغط الهيدروستاتيكي ناتج عن السائل في حالة توازن ويزداد هذا الضغط مع زيادة عمق السائل. فيما يلي قائمة بأمثلة الضغط الهيدروستاتيكي التي سنناقشها فيما يلي: -

سد

تستخدم السدود لتخزين المياه لتلافي الفيضانات والكوارث الناجمة عنها. كلما زاد ارتفاع المياه المخزنة في السد ، كلما زاد ارتفاع منسوب المياه طاقة الجاذبية الكامنة من الماء يزيد في وقت واحد. عندما يتم إطلاق مياه السد ، يتم تحويل هذه الطاقة المخزنة إلى طاقة حركية للماء.

يزداد الضغط الهيدروستاتيكي الناتج عن جزيئات الماء على بعضها البعض مع زيادة العمق حيث تزداد الكتلة المتراكبة مع العمق وبالتالي يزداد الضغط الذي يمارس على وحدة حجم الماء أيضًا.

أنبوب

يرجع تدفق المياه عبر الأنابيب إلى اختلاف الضغط بين طرفي الأنبوب الذي يجعل من الممكن تدفق المياه. يزداد الضغط داخل الأنبوب لأن قطر الأنبوب أقل وحجم الماء أكبر.

تعبئة الحاوية بماء الصنبور

عندما تمتلئ الحاوية الموضوعة تحت الصنبور بالماء ، يزداد الضغط الهيدروستاتيكي الذي تمارسه جزيئات الماء على بعضها البعض وعلى سطح الحاوية مع كل ارتفاع في حجم الماء في الحاوية.

يكون الضغط الهيدروستاتيكي أعلى عند الطبقة السفلية من الماء في دلو ؛ حقوق الصورة: Pixabay

يعتمد الضغط الهيدروستاتيكي على ارتفاع طبقة الماء في الحاوية. حتى إذا كان شكل وحجم الحاوية وحجم المياه المخزنة في الحاوية مختلفًا ، فإن الضغط الهيدروستاتيكي سيكون متساويًا إذا كان مستوى الماء على نفس الارتفاع في جميع الحاويات.

سكر ممزوج بالماء

إذا أضفت مكعبات السكر إلى كوب الماء ، فسيتم الضغط الهيدروستاتيكي على كل مكعب ماء من جميع الجهات. سيستغرق ذلك وقتًا حتى يمتزج السكر جيدًا في الماء.

التعرية

يجب أن تكون قد لاحظت انهيار كتلة الأرض المحيطة بالقرب من المسطحات المائية في الماء.

تآكل الصخور الواقعة بالقرب من الماء. حقوق الصورة: Pixabay

الضغط الهيدروستاتيكي الذي يمارس على المنطقة المحيطة بالقرب من حجم الماء الذي يحتوي على مخزون كبير من الطاقة الكامنة معه ، فإن جسيمات التربة غير قادرة على تحمل الضغط الهيدروستاتيكي لفترة أطول بمجرد أن تصبح كتلة الأرض مشبعة بجزيئات الماء الموجودة استيعاب.

ترسيب

اعتمادا على كثافة الجسيمات والأشياء عند سقوطها في مياه البحر أو النهر ، تستقر الأشياء في قاع البحر أو في السهل السحيق. تخضع هذه الأجسام للضغط الهيدروستاتيكي. يختلف هذا الضغط الهيدروستاتيكي اعتمادًا على عمق البحر الذي يوجد به الجسم. يتم حمل الأشياء الأخف وزنا في السهل السحيق.

عوامة

يتم استخدامه لاكتشاف المسار عبر النهر أو يتم توصيله بشبكة صيد الأسماك لتحديد الشبكة والحفاظ عليها مثبتة على سطح الماء.

عوامة في مياه البحيرة. حقوق الصورة: Pixabay

هذا ممكن بسبب الضغط الهيدروستاتيكي الذي تمارسه جزيئات الماء الموجودة على سطح الماء على العوامة وأيضًا بسبب قوة الطفو التي تمارس على العوامة.

الغواصون تحت الماء

يتعرض الغواصون تحت الماء في الأعماق لضغط ثلاث مرات من الضغط الجوي. وذلك لأن مياه البحر مليئة بالأملاح والمعادن بالإضافة إلى الضغط الهيدروستاتيكي الناتج عن الجزيئات المختلفة التي تمارس من جميع جوانب جسم الغواص.

الغوص تحت الماء حقوق الصورة: Pixabay

يزداد هذا الضغط الهيدروستاتيكي عندما يغوص الغواص في عمق البحر. ينخفض ​​تغلغل الضوء أيضًا مع زيادة الضغط الهيدروستاتيكي في كل مستوى من مستويات الماء.

طريقة الفصل الهيدروليكي

إنها طريقة تستخدم لفصل المعادن والعناصر عن الركاز. يتم خلط الخام بالماء ، وتستقر الجزيئات الأكثر كثافة بينما تظل الشوائب معلقة فوق سطح الماء. تفرز جزيئات الشوائب هذه من الركاز.

الأنهار والمحيطات

الأنهار والمحيطات هي مستودعات طاقة الجاذبية الكامنة، مع زيادة ارتفاع مستوى الماء ، يمكننا القول أن طاقة وضع الجاذبية تزداد أيضًا. يزداد الضغط الهيدروستاتيكي مع زيادة الأعماق. عكارة الماء ناتجة عن قوة المد والجزر الناتجة عن سحب الجاذبية للقمر.

ترسيب

يحدث الترسيب عندما تختلط المادتان جيدًا وتستقر لتشكيل مادة صلبة. إذا تم خلط المركب في الماء ، فإن جزيئات المادة ستبقى معلقة في الماء بسبب الضغط الهيدروستاتيكي الذي يمارس على الجسيمات.

الترسيب بعد الترسيب حقوق الصورة: Pixabay

تستقر المادة الأكثر كثافة أولاً ثم تشكل طبقات المادة اعتمادًا على حجم حبة المادة والكثافة.

تناضح

يحدث التناضح عندما تخترق جزيئات الماء الغشاء شبه المنفذ من التركيز العالي إلى المحلول منخفض التركيز.

يكون الضغط الهيدروستاتيكي في محلول شديد التركيز وبالتالي ينتقل في محلول منخفض التركيز وفقًا لقانون توازن الحالة.

صهاريج مياه

تستخدم الصهاريج لتخزين المياه. الماء في حالة ثابتة. يعتمد الضغط الهيدروستاتيكي للماء داخل الخزان على ارتفاع حجم الماء في الخزان.

براميل الماء حقوق الصورة: Pixabay

ينخفض ​​الضغط الهيدروستاتيكي مع انخفاض حجم الماء في الخزان.

القوارب والرحلات البحرية

تعتبر قوة الطفو مهمة جدًا للحفاظ على الجسم عائمًا فوق الماء والذي ينتج بسبب الاختلاف في الضغط على جسم الجسم. يتم الضغط الهيدروستاتيكي على سطح القارب أو الرحلات البحرية العائمة على الماء. إذا لم يتم تثبيت القارب بإحكام بالقرب من جانب الشاطئ ، فسوف يتأرجح بعيدًا مع الضغط الهيدروستاتيكي الذي يمارس عليه.

علب سقي

لا يعتمد الضغط الهيدروستاتيكي للمياه الموجودة في العلبة عند ارتفاع معين على الارتفاع الذي يتم فيه الاحتفاظ بوعاء الري. سيكون الضغط الهيدروستاتيكي داخل العلبة لمستوى معين من الماء في العلبة هو نفسه حتى لو احتفظت به على المنضدة أو على الأرض ، فربما لا يتغير مستوى الماء.

الأسئلة المتكررة

كيف يقيس الضغط الهيدروستاتيكي؟

يتم قياسه باستخدام الصيغة [اللاتكس] P = \ rho gh [/ latex]. P = pgh

يزداد الضغط الهيدروستاتيكي مع زيادة ارتفاع مستوى الماء ، ويعتمد أيضًا على كثافة الماء وطاقة الجاذبية الكامنة.

ما هو الضغط الهيدروستاتيكي للمياه المحفوظة في صهريج ارتفاعه 1.5 متر وممتلئة بالكامل؟

معطى: ح = 1.5 م

[لاتكس] \ rho = 1000 كجم / م ^ 3 [/ لاتكس] P = 1000 كجم / م3

[لاتكس] ز = 9.8 م / ث ^ 2 [/ لاتكس] ز = 9.8 مللي ثانية2

نملك،

[اللاتكس] P = \ rho gh [/ latex] P = pgh

[اللاتكس] = 1000 \ مرة 9.8 \ مرة 1.5 [/ لاتكس]

= 1000 * 9.8 * 1.5

[اللاتكس] = 14700 \ Pa [/ اللاتكس] = 14700Pa

ومن ثم ، فإن الضغط الهيدروستاتيكي للماء في الصهريج هو 14,700 باسكال.

ما هو الضغط الهيدروستاتيكي في مياه البحر المحفوظة في كوب عند مستوى 10 سم عند درجة حرارة 5؟0C?

معطى: ح = 10 سم = 0.1 م

كثافة مياه البحر عند 50C هي [لاتكس] \ rho = 1028 كجم / م ^ 3 [/ لاتكس] ع = 1028 كجم / م3

نملك،

[اللاتكس] P = \ rho gh [/ latex] P = pgh

[اللاتكس] = 1028 \ مرة 9.8 \ مرة 0.1 [/ لاتكس]

= 1028 * 9.8 * .1

[اللاتكس] = 1007.4 \ Pa [/ لاتكس]

= 1007.4 باسكال

ومن ثم ، فإن الضغط الهيدروستاتيكي على مياه البحر داخل الزجاج هو 1007.4 باسكال.

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

آخر المقالات