مبدأ باسكال في علم المكانيكا الموائع
مبدأ باسكال في علم المكانيكا الموائع
مبدأ باسكال في علم المكانيكا الموائع
مبدأ باسكال في علم المكانيكا الموائع
المناهج السعوديةمبدأ باسكال في علم المكانيكا الموائع
مبدأ باسكال هو أحد مبادئ علم ميكانيكا الموائع والذي يقوم بدراسة إنتقال الضغط في داخل المائع، وينص مبدأ باسكال على أنّه “إذا سُلط ضغط إضافي على سائل محصور (غير قابل للضغط) ساكن فإن ذلك الضغط الإضافي سوف ينتقل بالمقدار نفسه إلى كل نقطة من نقاط السائل وإلى جدران الوعاء الذي يحويه”، وقد سمي هذا القانون بمبدأ باسكال نسبة إلى مكتشفه العالم الفيزيائي والرياضي والفيلسوف الفرنسي بليز باسكال في منتصف القرن السابع عشر من الميلاد.
ومن المشاهدات اليومية التي نراها تطبيقاً لهذا القانون هي معجون الأسنان فعندما نقوم بضغط المعجون في أي نقطة يقوم المعجون بالإنطلاق من الأنبوب نتيجة لتأثير هذا الضغط، كما يحدث أيضاً في الحقن التي يستعملها الطبيب.
ويتم تمثيل هذا القانون رياضياً كما يلي:
ΔP= ρ g Δh حيث:
ΔP: وهو مقدار التغير بين نقطتين في ضغط المائع.
ρ: كثافة المائع.
g: تسارع الجتذبية الأرضية وتساوي 9.98 م/ث2.
Δh: فرق الارتفاع العمودي بين نقطتين في المائع.
ومن هذه المعادلة نلاحظ أنّه في عمود من المائع يعتمد فرق الضغط بين نقطتين على فرق الارتفاع بين هاتين النقطتين، فكلما زاد فرق افرتفاع بين نقطتين يزداد فرق الضغط بين هاتين نقطتين نتيجة للقوة التي تؤثر بها الجاذبية الأرضية على المائع وبمقدار تسارعها، ويختلف هذا المقدار من مائع لآخر باختلاف كثافة المائع فنحتاج إلى فرق بسيط بالإرتفاع لانتاج نفس كمية الضغط الناتجة من إرتفاع أكبر بكثير من الماء.
ولملاحظة هذا القنون بشكل أكبر يمكننا استعمال أنبوب على شكل حرف U وتعبئته بسائل معين، فنلاحظ أنّه عند القيام بوضع ضغط إضافي على السائل من جهة معينة من الأنبوب فإنّ السائل في الجهة الأخرى سيرتفع بمقدار يتناسب طرديّاً مع مقدار الضغط الواقع على السائل.
ولقد أسهم مبدأ باسكال بالكثير من الإختراعات والتطبيقات والتي تم تصنيعها اعتمادا عليه ومنها المكبس الهيدروليكي، إذ يتكون هذا المكبس من إسطوانتين متصلتين مع بعضهما البعض من الأسفل وتكونان مملوئتين بسائل يكون بالعادة هو الزيت.
وتكون إحدا هاتين الأسطوانتين صغيرة مقارنة بالأخرى وهي التي تكون من جهة المتحكم فعند التأثير على هذه الأسطوانة بقوة عن طريق مكبس متحرك فإنّ هذه القوة تؤثر على السائل بضغط ينتقل في السائل بحسب مبدأ باسكال حتى يصل إلى المكبس الآخر والذي يقوم برفع الجسم المراد حمله بسبب تضاعف القوة عدة مرات والناتج عن الفرق في مساحة كلٍ من المكبسين.
المصدر: مبدأ باسكال في علم المكانيكا الموائع – المناهج السعودية
