این مقاله زیرمجموعه‌ای از صفحه‌ی آموزش فیزیک با نقشه راه کلاسلی است.
فشار در شاره‌ها
مقدمه
در این درس به بررسی مفهوم فشار در شاره‌ها (مایعات و گازها) می‌پردازیم.
تعریف فشار
فشار به عنوان نیروی عمودی بر واحد سطح تعریف می‌شود.
رابطه‌ی فشار:
P = F / A
- P: فشار (بر حسب پاسکال)
- F: اندازه‌ی نیروی عمودی (بر حسب نیوتن)
- A: مساحت سطح (بر حسب متر مربع)
یکای فشار
یکای فشار در سیستم SI پاسکال (Pa) است.
رابطه‌ی بین پاسکال و نیوتن بر متر مربع:
1 Pa = 1 N/m²
انواع فشار
- فشار ساکن: فشاری است که توسط شاره‌ی ساکن به دیواره‌ی ظرف یا جسم غوطه‌ور در آن وارد می‌شود.
- فشار دینامیکی: فشاری است که توسط شاره‌ی در حال حرکت به دیواره‌ی ظرف یا جسم غوطه‌ور در آن وارد می‌شود.
مثال
یک زیردریایی در اعماق اقیانوس قرار دارد. شعاع پنجره‌های زیردریایی 0.4 متر و فشار آب در محل پنجره‌ها 5^10 × 9 پاسکال است. نیروی عمودی وارد بر سطح خارجی یکی از پنجره‌ها چقدر است؟
حل:
ابتدا مساحت سطح پنجره را محاسبه می‌کنیم:
A = πr² = 3.14 × (0.4 m)² = 0.5024 m²
سپس با استفاده از رابطه‌ی فشار، نیروی عمودی را به دست می‌آوریم:
F = P × A = 9 × 10^5 Pa × 0.5024 m² = 4.5216 × 10^5 N
نتیجه:
نیروی عمودی وارد بر سطح خارجی یکی از پنجره‌ها حدودا 5^10 × 4.5 نیوتن است.
جمع‌بندی
- فشار در شاره‌ها به عنوان نیروی عمودی بر واحد سطح تعریف می‌شود.
- یکای فشار در سیستم SI پاسکال (Pa) است.
- فشار می‌تواند ساکن یا دینامیکی باشد.
- برای محاسبه‌ی فشار می‌توان از رابطه‌ی P = F / A استفاده کرد.
نکات مهم
- در این درس فقط به بررسی فشار در شاره‌های ساکن پرداخته شد.
- فشار در شاره‌های متحرک پیچیده‌تر است و به عوامل مختلفی مانند سرعت و جهت حرکت شاره بستگی دارد.
- اثرات فشار در شاره‌ها در زندگی روزمره بسیار زیاد است. به عنوان مثال، شناور ماندن کشتی‌ها، بالا رفتن آب در لوله‌های مویرگی و کارکرد ترمزها بر اساس فشار در شاره‌ها عمل می‌کنند.
منبع
- کتاب فیزیک دهم ریاضی و تجربی
جهت دریافت کامل این دوره‌ی آموزشی لطفاً به صفحات آموزش فیزیک دهم ریاضی و آموزش فیزیک دهم تجربی مراجعه فرمایید.
کلاسلی آماده‌ی دریافت نظرات، پیشنهادات و انتقادات شما کاربران گرامی است.