فهم السوائل الساكنة والديناميكية

فهم السوائل الساكنة والديناميكية

في الفيزياء، يُعرَّف المائع بأنه مادة قابلة للتدفق. لقد تعلمتَ أن المواد التي نصادفها في حياتنا اليومية تتكون من مواد صلبة وسائلة وغازية. يشمل مصطلح "المائع" كلاً من السوائل والغازات، لأن السوائل كالماء والغازات كالهواء قابلة للتدفق. أما المواد الصلبة كالصخور والحديد فلا تتدفق، وبالتالي لا تُصنَّف ضمن الموائع. لفهم هذا الشرح بشكل أفضل، من المفيد النظر إلى بعض الأمثلة من الحياة اليومية. عندما تستحم، فأنت بالتأكيد تحتاج إلى الماء. للوصول إلى الخزان، يتدفق الماء إما من نبع أو يُستخرج من بئر. الماء مثال على سائل. هناك أمثلة أخرى على السوائل، مثل زيت التشحيم والحليب، وما إلى ذلك. يمكن تصنيف جميع هذه السوائل كموائع لأنها قابلة للتدفق من مكان إلى آخر. الغازات أيضاً موائع، فهي أيضاً قابلة للتدفق من مكان إلى آخر. هبة الرياح مثال على حركة الهواء من مكان إلى آخر.

إلى جانب المواد الصلبة والسائلة والغازية، يوجد نوع آخر من المادة يُسمى البلازما. البلازما غاز متأين، ويُشار إليها غالبًا بأنها الحالة الرابعة للمادة . يمكنك معرفة المزيد عن البلازما في الجامعة. مع ذلك، لا تُصنف البلازما ضمن السوائل.

السوائل الساكنة والديناميكية

تُعدّ السوائل جزءًا حيويًا من حياتنا اليومية. فنحن نتنفسها ونشربها، بل ونطفو أو نغرق فيها كل يوم. وتحلق الطائرات عبرها، وتطفو السفن عليها، وتطفو الغواصات أو تنجرف فيها كل يوم. كما أن الماء الذي نشربه والهواء الذي نتنفسه يدوران داخل أجسامنا باستمرار، أحيانًا دون أن ندرك ذلك.

عند دراسة الموائع، نقسمها إلى قسمين: سكون الموائع (الموائع الساكنة) وديناميكا الموائع (الموائع المتحركة). في سكون الموائع، ندرس الموائع الساكنة في حالة اتزان. أما في ديناميكا الموائع، فندرس الموائع المتحركة.

أمثلة على مسائل ديناميكا الموائع

1. انتبه إلى العبارات التالية!
(1) قوة الرفع على الطائرة
(2) مضخة هيدروليكية
(3) بخاخ طارد للبعوض
(4) يمكن أن تقلع المناطيد الهوائية الساخنة
العبارة أعلاه التي يستند مبدأ عملها إلى قانون برنولي هي...

أ. (1) و (2)
ب. (1) و (3)
ج. (2) و (4)
د. (1) و (2) و (4)
هـ. (1)، (3)، و(4)

مناقشة

من الأمثلة على العبارات التي تعتمد مبادئ عملها على قانون برنولي: (1) الرفع في الطائرات، و(3) أجهزة رش المبيدات الحشرية. (2) تعمل المضخات الهيدروليكية وفقًا لمبدأ قانون باسكال. (4) يمكن لمناطيد الهواء الساخن أن تقلع وفقًا لمبدأ قانون أرخميدس (الطفو).
الإجابة الصحيحة هي ب.

2. انتبه إلى العبارة التالية!
(1) مقياس فنتوري
(2) بخاخ طارد للبعوض
(3) البارومتر
(4) مقياس حرارة
البيان المتعلق بتطبيق قانون برنولي هو...

أ. (1) و (2)
ب. (1) و (3)
ج. (1) و (4)
د. (2) و (3)
هـ. (2) و (4)

مناقشة
الأجهزة التي تعتمد مبادئ عملها على قانون برنولي هي: (1) مقياس فنتوري، و(2) مرش طارد البعوض. (3) البارومتر الذي يعتمد مبدأ عمله على الضغط الهيدروستاتيكي، و(4) الترمومتر الزئبقي أو الكحولي الذي يعتمد مبدأ عمله على التمدد.
الإجابة الصحيحة هي أ.

3. انتبه إلى العبارة التالية!
(1) مضخة هيدروليكية
(2) المكربن
(3) مقياس فنتوري
(4) مقياس حرارة
الأدوات التي يعتمد مبدأ عملها على قانون برنولي هي...
أ. (1) و (2)
ب. (1) و (3)
ج. (1) و (4)
د. (2) و (3)
هـ. (2) و (4)
مناقشة
(1) المضخات الهيدروليكية التي تعتمد مبادئ عملها على قانون برنولي، و(2) المكربنات، و(3) مقاييس فنتوري. (4) موازين الحرارة الزئبقية أو الكحولية التي تعتمد مبادئ عملها على التمدد.
الإجابة الصحيحة هي د.