نص قاعدة باسكال في الفيزياء
تعرف قاعدة باسكال أو مبدأ باسكال (بالإنجليزيّة: Pascal's principle) في الفيزياء بأنها إحدى أهم المبادئ في ميكانيكا الموائع الغازيّة والسائلة، وتنص قاعدة باسكال على أنه إذا كان المائع المحصور في حيّز ما ساكنًا وتأثر بضغط خارجي فإن مقدار الضغط عند أي نقطة في المائع سيزداد بمقدار الضغط الخارجي الذي أثّر على المائع دون أي زيادة أو نقصان، وسيكون الضغط هو نفسه في جميع أنحاء السائل، ويعود الفضل في كتابة نص مبدأ باسكال إلى العالم الفرنسي بليز باسكال، وقد عرف بمبدأ باسكال نسبة له، وتعتبر الباسكال وحدة لقياس الضغط في النظام العالمي للوحدات، ويرمز لها بالرمز Pa، ويشار إلى أن كل 1 باسكال تساوي 1 نيوتن لكل متر مربّع (1 باسكال= 1 نيوتن/ م).[١][٢]
الصيغة الرياضية لقاعدة باسكال
يمكن كتابة الصيغة الرياضية لقاعدة أو مبدأ باسكال عن طريق تمثيل العلاقة بين الضغط، والقوّة، والمساحة المتأثرة بهذه القوّة كما يأتي:[٣]
الضغط = القوّة / المساحة
بالرموز: ض = ق / م
بالإنجليزية:
Pressure = force / Area
بالرموز الإنجليزية: P = F / A
وحد القياس المستخدمة في القانون هي كالآتي:
- الضغط: يرمز له بالرمز ض أو P، ويقاس بوحدة الباسكال (نيوتن / م).
- القوّة: يرمز لها بالرمز ق أو F، وتقاس بوحدة النيوتن.
- المساحة: يرمز لها بالرمز م أو A، وتقاس بوحدة المتر المربّع (م).
أمثلة على قانون باسكال
فيما يأتي أمثلة توضح كيفية استخدام قانون باسكال:
قامت سيّدة بالتأثير على سطح سائل ما بقوّة مقدارها 6 نيوتن بوساطة يدها، إذا علمت أن مساحة يد هذه السيّدة هي 0.02 م، فما هو مقدر الضّغط الذي تأثر به هذا السائل؟[٤]
- كتابة قانون باسكال: الضّغط = القوّة / المساحة
- كتابة المعطيات: القوّة: 6 نيوتن، المساحة: 0.02 م
- التعويض في القانون وإيجاد الناتج: الضّغط = 6 / 0.02= 300 نيوتن / م، أو 300 باسكال.
تم تطبيق قوّة خارجيّة مقدارها 150 نيوتن على سطح سائل ما، فما هي مساحة هذا السائل؛ إذا علمت أن مقدار الضّغط الناتج هو 300 نيوتن/ م؟[٤]
- كتابة قانون باسكال: الضغط = القوّة / المساحة
- بما أن المساحة مجهولة، لا بد من القيام بعملية الضرب التبادلي لتسهيل الحصول على قيمة المساحة ثم قسمة الطرفين على الضغط، ليصبح القانون كما يأتي: المساحة = القوّة / الضّغط
- كتابة المعطيات: القوّة: 150 نيوتن، الضغط: 300 نيوتن / م
- التعويض في القانون وإيجاد الناتج: المساحة = 150 / 300 = 0.5 م .
احسب مقدار القوّة التي سيتعرّض لها سائل ما لينتج عنها ضغط مقداره 150 نيوتن / م، إذا علمت أن مساحة هذا السائل هي 13.34 م؟[٤]
- كتابة قانون باسكال والقيام بعمليّة الضرب التبادلي لتسهيل حساب مقدار القوّة ليصبح القانون: القوّة = الضغّط × المساحة
- كتابة المعطيات: الضّغط: 150 نيوتن / م، المساحة: 13.4 م
- التعويض في القانون وإيجاد الناتج: القوّة = 150×413.3
- القوّة= 2000 نيوتن.
المراجع
- ↑ "Pascals-principle", britannica, Retrieved 20/9/2021. Edited.
- ↑ "Blaise Pascal ", iep, Retrieved 20/9/2021. Edited.
- ↑ law states that a,and A is the area. "Archimedes' Principle, Pascal's Law and Bernoulli's Principle", teach engineering, Retrieved 20/9/2021. Edited.
- ^ أ ب ت "Pressure Force Area Questions", math's made easy, Retrieved 20/9/2021. Edited.
