Walxaha Cadaadiska Dareeraha ah
Fiisikiska, cadaadiska waxaa lagu qeexaa xoogga halkii cutub, halkaas oo jihada xooggu ay ku toosan tahay aagga dusha sare. Xisaab ahaan, cadaadiska waxaa lagu muujiyaa isle'egta P = F/A, halkaas oo P = cadaadis, F = xoog iyo A = aagga dusha sare. Cutubka xoogga (F) waa Newton (N), cutubka bedkana waa mitir laba jibbaaran (m)2Maadaama cadaadisku yahay xoog halkii cutubba, cutubka cadaadisku waa N/m2Magac kale oo loogu magac daray N/m2 waa pascal (Pa). Pascal waxaa loo isticmaalaa halbeeg cadaadis ah oo lagu sharfayo Blaise Pascal.
Marka dareere uu nasto, wuxuu sameeyaa xoog ku toosan dusha sare ee uu la xiriiro oo dhan. Tusaale ahaan, tixgeli biyaha galaaska ku jira; qayb kasta oo biyaha ka mid ah waxay samaysaa xoog ku toosan derbiga galaaska. Sidaa darteed, qayb kasta oo biyaha ka mid ah waxay samaysaa xoog ku toosan meel kasta oo ka mid ah weelka ay ku jirto. Tani waa sifo muhiim ah oo dareere aan degganayn, dareere ku sugan nasasho. Marka dareere uu sameeyo xoog dusha sare, halkaas oo xooggu aanu toosnayn, dusha sare waxay samayn doontaa awood falgal ah, sidoo kale ma aha mid toosan. Tani waxay sababi doontaa in dareere uu socdo. Si kastaba ha ahaatee, dhab ahaantii, dareere ku jiraa nasasho. Sidaa darteed, dareere ku jira nasasho, xooggu had iyo jeer wuu toosan yahay dusha sare ee weelka uu ku jiro.
Sifo kale oo muhiim ah oo dareere ah marka uu nasto ayaa ah inuu had iyo jeer cadaadis saaro jiho kasta. Si aad si fiican u fahamto tan, dhig shay sabeynaya weel biyo ah. Haddii biyuhu gebi ahaanba aamusan yihiin, shaygu wuu istaagi doonaa sababtoo ah cadaadiska saaran dusha sare oo dhan waa siman yahay. Haddii cadaadiska biyuhu aanu sinnayn, waxaa jiri doona xoog saafi ah, kaas oo sababi doona in shaygu dhaqaaqo.
Saamaynta qoto dheer ee cadaadiska
Sidee buu qoto dheer ama dhererku u saameeyaa cadaadiska dareeraha? Cadaadiska biyaha badda ee qoto dheer oo 10 mitir ah ma la mid yahay cadaadiska biyaha badda ee qoto dheer oo 100 mitir ah? Aan tixgelinno cadaadiska biyaha ee ku jira weel sida ku cad sawirka. Dhererka tiirka dareeraha ah waa h, bedka isgoyskuna waa A. Waa maxay cadaadiska biyaha ee salka weelka?
w = miisaanka biyaha, h = dhererka tiirka biyaha ee weel dhululubo ah, A = bedka dusha sare iyo P waa cadaadis.
Macluumaadka:
w = cufisjiidadka
ρ = cufnaanta
m = mas
g = dardargelinta cufisjiidadka awgeed
V = hA = mugga tiirka dareeraha ah (h = dhererka, A = bedka dusha sare)
Haddii aan ku xirno isle'egta cadaadiska, waxaan helnaa:
p = ρ gh → Isle'egta 1 (weelka xiran)
p = pa + ρ gh → Isle'egta 2 (weelka furan)
Macluumaadka:
pa = Cadaadiska jawiga
ρ gh = Cadaadis Haydarostaatig ah
Sawirka kore, cadaadiska jawiga laguma sawirin, laakiin dhab ahaantii, haddii weelka ay ku jirto biyo uu furan yahay, cadaadiska jawiga ayaa sidoo kale ka shaqayn doona dusha sare ee biyaha, kaas oo loo jeedinayo hoos.
Iyada oo ku saleysan isleegga kore, waxay u muuqataa in cadaadisku uu si toos ah ugu dhigmayo cufnaanta iyo qoto dheer ee dareeraha (dardargelinta cufisjiidadka ayaa weli joogto ah). Marka qoto dheer ee dareeruhu sii kordho, cadaadisku sidoo kale wuu kordhaa. Dareeraha waa kuwo aan la cadaadin karin sababtoo ah miisaanka dareeraha ka sarreeya, sidaa darteed cufnaanta dareeruhu waxay sii ahaataa mid joogto ah. Haddii farqiga dhererku aad u weyn yahay (tusaale ahaan, biyaha badda ee aadka u qoto dheer), cufnaanta ayaa si yar u kala duwan. Si kastaba ha ahaatee, haddii farqiga dhererku uusan aad u weynayn, cufnaanta dareeruhu asal ahaan waa isku mid ama farqigu aad buu u yar yahay oo waa la iska indho tiri karaa.
Waxaan sidoo kale u isticmaali karnaa isla'egta kor ku xusan si aan u xisaabinno farqiga cadaadiska ee qoto dheer oo kala duwan. Isla'egta kor ku xusan waxaa dib loogu qori karaa sidan:
Cadaadiska Hawada
Marka aan biyaha hoostooda ku quusno, jidhkeenna oo dhan waxaa ku hareeraysan biyo. Inta aan qoto dheereyno, ayaa cadaadiska aan dareemeyno uu sii kordhayaa. Dhab ahaantii, maalin kasta waxaa nagu hareeraysan jawiga, kaas oo si joogto ah ugu cadaadiya dhammaan qaybaha jidhkeenna, sida marka aan biyaha hoostooda ku jirno. Sida biyaha badda oo kale, dusha sare ee dhulka waxaa loo ekaan karaa "sagxadda badda" ee jawiga. Haddii ay run tahay in jawigu uu sidoo kale mar walba ku cadaadiyo dhammaan qaybaha jidhkeenna, maxaan u dareemi weynay, sidii inaan ku jirno salka badda? Unugyada jidhkeenna waxay ilaaliyaan cadaadis gudaha ah oo ku dhow inuu la mid yahay cadaadiska dibadda. Tani waa sababta aynaan u dareemin saameynta farqiga cadaadiskan.
Cadaadiska jawiga dhulka ayaa sidoo kale isbeddela marka uu dhererku gaaro. Si kastaba ha ahaatee, cadaadiska jawiga ayaa wax yar ka duwan kan dareeraha. Isbeddelka cufnaanta dareerayaasha aad ayuu u yar yahay marka loo eego kala duwanaanshaha yar ee qoto dheer, sidaa darteed cufnaanta dareerayaasha waxaa loo maleynayaa inay isku mid tahay. Tani way ka duwan tahay cufnaanta jawiga dhulka. Cufnaanta jawiga dhulka ayaa si weyn ugu kala duwan dhererka. Cufnaanta hawada meelaha kala duwan waa kala duwan tahay, sidaa darteed ma xisaabin karno cadaadiska jawiga iyadoo la adeegsanayo isla'egta kor ku xusan. Intaa waxaa dheer, ma jirto xuduud cad oo jawiga ah oo laga cabbiri karo dhererka. Cadaadiska jawiga sidoo kale wuu kala duwan yahay cimilada. Si loo go'aamiyo cadaadiska jawiga, waxaan qaadannaa cabbirro.
Cabbirka Cadaadiska
Evangelista Torricelli (1608–1647), oo ahaa arday wax ka barta Galileo, ayaa sameeyay hab lagu cabbiro cadaadiska jawiga sannadkii 1643 isagoo adeegsanaya barometerkiisa meerkuriga. Barometer-ku wuxuu ka koobnaa tuubo galaas oo dheer oo lagu buuxiyay meerkuriga. Tuubada galaaska ee meerkuriga laga buuxiyay waxaa lagu rogay saxan sidoo kale lagu buuxiyay meerkuriga.
Marka tuubo galaas ah oo ay ku jirto meerkuri la rogo, dhammaadka tuubada ma ka buuxsamo meerkuri, waxa ku jira oo keliya uumiga meerkuri oo cadaadiskiisu aad u yar yahay oo la iska indho tiro (p2 = 0). Dusha sare ee meerkuriga ee saxanka ku jira, waxaa jira cadaadis jawi oo hoos loogu jeediyo (jawigu wuxuu ku cadaadiyaa meerkuriga saxanka ku jira). Cadaadiskan jawiga wuxuu taageeraa tiirka meerkuriga ee tuubada galaaska. Sawirka, cadaadiska jawiga waxaa lagu calaamadeeyay po Cabbirka cadaadiska jawiga waxaa lagu xisaabin karaa iyadoo la isticmaalayo isla'egta:
po = ρ gh
Iyada oo ku saleysan natiijooyinka cabbirka, celceliska cadaadiska jawiga ee heerka badda waa 1,013 x 105 N / m2Cabbirka cadaadiska jawiga ee heerka badda waxaa loo isticmaalaa in lagu qeexo cutub kale oo cadaadis ah, oo ah atm (jawiga). Markaa 1 atm = 1,013 x 105 N / m2 = 101,3 kPa (kPa = kiilo pascal). Cutub kale oo cadaadis ah waa baarka (badanaa loo isticmaalo saadaasha hawada). 1 baar = 1,00 x 105 N / m2 = 100 kPa.
Sidee loo helaa qiimaha cadaadiska jawiga ee kor ku xusan?
Cabbirku wuxuu adeegsanayaa mabda'a uu muujiyay Torricelli kor ku xusan. Dhererka tiirka meerkuriga ee la isticmaalay waa 76 cm (cadaadiska hawada wuxuu taageeri karaa oo keliya tiirka meerkuriga oo ah 76,0 cm oo keliya), halkaas oo heerkulka meerkuriga ee la isticmaalay uu yahay 0 sax ah. oC iyo baaxadda dardargelinta cufisjiidadka waa 9,8 m/s2Cufnaanta meerkuriga xaaladdan waa 13,6 x 103 kg / m3Cadaadiska jawiga:
Cabbirka cadaadiska
Waxaa jira qalab badan oo loo isticmaalo cabbiraadda cadaadiska, oo ay ku jiraan manometer-ka tuubada furan.
Manometer-ka tuubada furan, halkaas oo tuubo uu u eg yahay U, tuubada waxaa qayb ahaan ka buuxa dareere (mercury ama biyo). Cadaadiska la cabbiray wuxuu la xiriiraa farqiga u dhexeeya labada dherer ee dareeraha la geliyay tuubada. Cadaadiska waxaa lagu xisaabiyaa iyadoo la adeegsanayo isle'egta:
Guud ahaan, ma aha natiijada ρ gh ee la xisaabiyo laakiin waa dhererka dareeraha (h) sababtoo ah cadaadiska mararka qaarkood waxaa lagu muujiyaa milimitir meerkuri ah (mm Hg) ama milimitir biyo ah (mm H)2O). Magac kale oo loogu talagalay mm hg waa torr (xuska Evangelista Torricelli).
Marka laga reebo manometer-ka, waxaa sidoo kale jira qalab kale oo cabbir ah, kuwaas oo ah aneroid barometers, labadaba farsamo iyo koronto, oo ay ku jiraan cabbirrada cadaadiska taayirada, iwm. Qalabka uu Torricelli u isticmaalo cabbiraadda cadaadiska jawiga waxaa sidoo kale loo yaqaan mercury barometer, halkaas oo tuubo galaas ah lagu buuxiyo meerkuri ka dibna loo rogo saxan ay sidoo kale ku jirto meerkuri.
Cadaadis La Qiimeeyay, Cadaadis Cabbiraad iyo Cadaadis Dhammaystiran
Marka taayirada baabuurta lagu buuxinayo hawo, waxaa caadi ahaan la isticmaalaa cabbir cadaadis hawo. Tani waxay hubineysaa in cadaadiska taayirku uusan aad u hooseyn oo uusan aad u sarreyn. Marka taayirada lagu buuxinayo hawo, kaliya cadaadiska hawada ee ku jira taayirada ayaa la cabbiraa. Cadaadiska jawiga lama tixgeliyo. Ma aha oo kaliya marka la cabbirayo cadaadiska taayirada, laakiin sidoo kale inta badan cabbiraadaha kale ee cadaadiska, cadaadiska jawiga lama cabbiro. Cadaadiskan la cabbiray waxaa loo yaqaan cadaadiska la cabbiray. Haddaba, waa maxay faraqa u dhexeeya tan iyo cadaadiska buuxa?
Cadaadis buuxa = cadaadis jawi + cadaadis la cabbiray. Markaa si loo helo cadaadis buuxa, waxaan ku darnaa cadaadiska la cabbiray cadaadiska jawiga. Si kale haddii loo dhigo, cadaadis buuxa = cadaadis guud. Xisaab ahaan, tan waxaa loo qori karaa sidan:
p = pa + p cabbir
Tusaale ahaan, haddii cadaadiska taayirka aan cabbirno = 100 kPa, markaa cadaadiska buuxa waa:
p = pa + p cabbir
p = 101 kPa + 100 kPa
p = 201 kPa
Cadaadiska buuxa = 201 kPa.
Waxaa jira erey kale: cadaadiska cabbirka, oo sidoo kale loo yaqaan cadaadiska cabbirka. Cadaadiska cabbirka waa cadaadiska xad-dhaafka ah ee ka sarreeya cadaadiska jawiga. Tusaale ahaan, tixgeli cadaadiska taayirka mootada. Marka taayirka mootada uu qaloocdo, cadaadiska gudaha taayirka wuxuu la mid yahay cadaadiska jawiga (cadaadiska hawada = 1,01 x 105 Pa = 101 kPa). Marka taayirka uu ka buuxo hawo, cadaadiska taayirka si dabiici ah ayuu u kordhaa. Marka cadaadiska taayirka uu ka bato 101 kPa, cadaadiska xad-dhaafka ah waxaa sidoo kale loo yaqaan cadaadiska cabbirka.
Su'aalo Tusaale ah oo Cadaadiska Dareeraha ah
Tusaale ahaan su'aal 1aad:
Markab quusa ayaa ku quusaya qoto dheer oo dhan 200 mitir. Waa maxay cadaadiska uu la kulmo markab quusa?
quusitaanka? g = 10 m/s2
Dood
Waa la ogyahay in:
Qoto dheer (h) = 200 m
Cufnaanta biyaha badda (ρ) = 1,03 x 103 kg / m3 = 1030kg/m3 (fiiri jadwalka cufnaanta)
Cadaadiska hawada (pa) = 1 atm = 1 x 105 N / m2 = 1x105 (Kg m/s2)/m2 = 1x105 Kg/ms2
Dardargelinta cufisjiidadka awgeed (g) = 10 m/s2
La weydiiyay: Cadaadis
Jawaab:
Weelku waa furan yahay sidaa darteed cadaadiska jawiga laguma darin xisaabinta.
Tusaale ahaan su'aal 2aad:
Kaydka biyaha ee 10 mitir dhererkiisu yahay waxaa ka buuxa biyo. Haddii dusha sare ee kaydka biyuhu ay tahay
xiran, waa maxay cadaadiska biyaha ee salka weelka? g = 10 m/s2
Dood
Waa la ogyahay in:
Dhererka (h) = 10 m
Cufnaanta biyaha (ρ) = 1,00 x 103 kg / m3 = 1000kg/m3
Cadaadiska hawada (pa) = 1 atm = 1 x 105 N / m2 = 1x105 (kg m/s2) / m2 = 1x105 Kg/ms2
Dardargelinta cufisjiidadka awgeed (g) = 10 m/s2
La weydiiyay: Cadaadis
Jawaab:
Weelku waa xiran yahay si cadaadiska jawiga uusan ugu jirin xisaabinta.
Tusaale ahaan su'aal 3aad:
Dhererka tiirka biyaha (midig) = 50 cm, halka dhererka tiirka kale ee dareeraha ah (bidix) = 30 cm. Waa maxay cufnaanta dareeraha kale?
Dood
Waa la ogyahay in:
Dardargelinta cufisjiidadka awgeed (g) = 10 m/s2
Heerka biyaha (h)1) = 50cm
Cufnaanta biyaha (ρ)1) = 1,00 x 103 kg / m3 = 1000kg/m3
Dhererka dareeraha kale (h)2) = 30cm
Cufnaanta dareereyaasha kale (ρ)2) =?
pa + ρ1 gh1 = pa + ρ2 gh2
Cadaadiska hawada (Pa) iyo dardargelinta cufisjiidadka (g) waa isku mid, sidaa darteed way baaba'ayaan.
Tusaale ahaan su'aal 4aad:
Gudaha tuubo galaas ah waxaa ku jira dareere dhererkiisu yahay 10 cm. Cadaadiska biyaha ee salka tuubada waa 1200 N/m2Haddii g = 10 m/s2Iska ilow cadaadiska hawada. Waa maxay cufnaanta dareeraha?
A. 800 kg/m3
B. 900 kg/m3
C. 1000 kg/m3
D. 1200 kg/m3
E. 1300 kg/m3
Dood:
Waa la garanayaa :
Ketinggian dareere (h) = 10 cm = 0,1 mitir
Cadaadiska biyaha (P) salka tuubada = 1200 N/m2
Dardargelinta Cufis-jiidadka (g) = 10 m/s2
La weydiiyay :
Cufnaanta dareere?
Jawab :
Cufnaanta dareeruhu waa 1200 kg/m3.
Jawaabta saxda ah waa D.
Tusaale ahaan su'aal 5aad:
Meerkuriga ku jira xididdada isku xiran wuxuu leeyahay farqi dusha sare ah oo ah 3 cm. Cufnaanta meerkuriga = 13,6 gr/cm3Dhererka dareeraha ku jira tuubada bidix waa 10 cm. Waa maxay cufnaanta dareeraha?
A. 800 kg/m3
B. 1030 kg/m3
C. 1080 kg/m3
D. 1300 kg/m3
E. 1360 kg/m3
Dood:
Waa la garanayaa :
Dhererka (h) ee Meerkuriga = 3 cm = 0,03 m
Cufnaanta meerkuriga = 13,6 gr/cm3 = 13600kg/m3
Dhererka (h) ee dareeraha = 10 cm = 0,1 m
La weydiiyay :
Cufnaanta dareere?
Jawaab:
Nidaamku wuxuu ku jiraa xaalad dheelitirnaan aan joogto ahayn sidaas darteed cadaadiska dareeraha ah (tuubada bidix) = cadaadiska meerkuriga (tuubada midig)
Phawada + Pdareere =Phawada + Pmeerkuriga
Cadaadiska hawadu waa isku mid sidaa darteed waxaa laga saarayaa isla'egta
Pdareere =Phawada
Jawaabta saxda ah waa C.
