في الطبيعة ، تظهر المادة بثلاث طرق مختلفة ، لأن شيئًا ما صلب أو سائل أو غازي. يتم دراسة كل من هذه الحالات من منظور واحد. الجزء الفيزيائي الذي يدرس الحالات السائلة أو الغازية هو الميكانيكا المائية.

يحتوي هذا النظام أيضًا على ثلاثة فروع: الهيدروستاتيكي ، الهيدروديناميكي والهوائي. أول دراسة للسوائل أو السوائل في حالة توازن أو راحة (تم دمج هذا الفرع من الفيزياء في منطقة أكثر عمومية ، إحصائيات السوائل). تدرس الديناميكا المائية السوائل في الحركة وتركز الخصائص الهوائية على دراسة الغازات.

القواعد الرئيسية للهيدروستاتيك

الضغط الهيدروستاتيكي هو القوة التي يمارسها سائل عند الراحة وعلى عمق معين. أي سائل في الحاوية يمارس ضغطًا معينًا في جميع الاتجاهات.

أما بالنسبة لمفهوم الكثافة ، فيشير إلى كمية الكتلة الموجودة في حجم معين. من ناحية أخرى ، يقيس الوزن المحدد الوزن الذي تقيسه كل وحدة حجم. وهكذا ، بينما ترتبط الكثافة بالكتلة والحجم ، ترتبط الجاذبية النوعية بالكثافة والجاذبية.

قياس وزن السائل عند الراحة هو الضغط الهيدروستاتيكي. رياضيا ، هذا الضغط هو نتيجة مضاعفة المتغيرات التالية: الكثافة والجاذبية والسائل والعمق. وحدة الضغط الهيدروستاتيكي هي باسكال.

هناك مبدأان أساسيان: مبدأ باسكال ومبادئ أرخميدس

ينص مبدأ باسكال على أن الضغط الذي يحدث في أي نقطة في كتلة السائل يمتد بالتساوي في جميع الاتجاهات. علاوة على ذلك ، أظهر باسكال أن الضغط داخل الحاوية لا علاقة له بكمية السائل ولكن بارتفاع الحاوية.

كان أرخميدس عالمًا ومهندسًا يونانيًا عاش في القرن الثالث قبل الميلاد. ج ويشتهر ، من بين أسباب أخرى ، بالمبدأ الذي يحمل اسمه. المبدأ معروف عالميًا: كل جسم مغمور جزئيًا أو كليًا في سائل له قوة دفع إلى أعلى تساوي وزن السائل الذي يتحرك.

التطبيقات الهيدروستاتيكية

يقدم هذا الفرع من الفيزياء مجموعة واسعة من التطبيقات المحددة. نسلط الضوء على بعضها: أي ظرف يتعلق بالعالم تحت الماء ، وتصميم السدود والمستنقعات ، واستخراج المياه في الآبار الجوفية أو القياسات السائلة في الخزانات.

إذا أخذنا مبدأ باسكال كمرجع ، فإن المكبس الهيدروليكي هو التكنولوجيا التي تعبر بشكل أفضل عن تطبيقه المحدد.

صور فوتوليا: Kateryna_Kon / Juulijs