فيزياء تيرم اول

المــوائع ( Fluids ) هي المواد القابلة للٳنســياب والتي لاتتخذ شكلا محدداً بذاتة مثل السوائل والغـــازات الكثــافة لمـــادة متجانسة ( Density ) هي كتل وحدة الحجوم من تلك المــــادة ويرمز لهـــا بالرمــز ( ٌ ) فٳذا كانت ( m ) هي كتلة مادة متجانسة معينة . تشغل حجماً قدرة ( V ) فٳن الكثـــــافة وحـــدة قياس الكثافة ٳذا قدرت الكتلة (m ) بالكجم ، والحجم ( v ) بالأمتـــار المكعبة فٳن ( ٌ ) تقدر بالكجم / م 2 الكثـــافة النسبية لمــادة ما أو الوزن النوعــي لهـــا هي النسبة بين كثافة هذة المــادة في درجة حرارة معينة ٳلي كثافة الماء في نفس درجة الحرارة • الكثافة النسبية أو الوزن النوعي = ( كثافة المادة ÷ كثافة الماء ) عند نفس درجة الحرارة • وأيضــــــــا = ( كثافة المادة × حجمها ) ÷ ( كثافة الماء × حجم الماء المساوي لحجم المادة ) • ئــذاً = (كتلة حجم المادة ÷ كتلة نفس الحجم من المــاء ) عند نفس درجة الحرارة المفـــهوم معنـــــــــــــــــــــــــاة الكثــــــــــــــــــافة كتلة وحدة الحجوم من المـــــــــادة الكثافة النسبية لمـــادة ( الوزن النوعي ) النسبة بين المادة وكثافة الماء عند نفس درجة الحرارة أو هي النسبة بين كتلة حجم معين من مادة ٳلي كتلة نفس الحجم من الماء الضغط عند نقطــة P مقدار القوة المتوسطة المؤثرة عموديا علي وحدة المساحات المحيطة بتلك النقطة الضغط عند نقطة في باطن سائل يقدر بوزن عمود السائل الذى قاعدتة وحدة المساحات وٳرتفاعة البعد الرأسي بين هذه النقطة وسطح الســــــــــــائل الضــغط الجـــوي هو ضغط الهـــواء مقاسا عند سطح البحر ، وهو الضغط الناشئ عن عمود الهواء المؤثر عند نقطة معينة عندسطح البحر أو هو الضغط الذي يكافئ ضغط عمـــــود من الذئبق ٳرتفاعة 0.76 متر عند درجة صفـــر سلزيوس البـــــــــارومتر هو جهاز لقياس الضغط الجوي ، ويتكون من انبوبة بارومترية مملوءة بالذئبق طولها متر ثم تنكس في حوض بة ذئبق المــــــــــانومتر عبارة عن انبوبة ذات شــعبتين علي شكل حرف U تحتوي علي كمية سائل مناسب كثافتة معروفة ويستخدم لقياس ضغط غاز محبوس أو الفرق بين ضغط غاز محبوس والضغط الجوي قــاعدة باســكال ( ٳنتقال الضغط في السـوائل ) عندما يؤثر ضغط علي سائل محبوس في ٳناء فان الضغط ينتقل بتمامة ٳلي جميع أجــزاء السائل كما ينتقل ٳلي جدران الٳنــاء المحتوي علي السائل الفـائدة الآلــية « الميكانيكية » لمكــبس هيدورليكي هو النسبة بين القـــوة الضاغطة الكلية علي المكبس الكبير ( F ) ٳلي القوة الضاغطة الكلية علي المكبس الصغير ( f ) قـاعـــدة أرشميدس الجسم المغمور كليا أو جزئيا في مائع ( سائل أو غاز ) يكون مدفوعا بقوة ٳلي أعلي ، هذة القوة تعادل وزن حجم المائع الذي يزيحة الجسم كليا أوجزئيا علي الترتيب ، ٳي ٳنة ٳذاغمر جسم في سائل فٳنة يلقي دفعا من أسفل ٳلي أعلي يساوي وزن السائل المزاح بواسطة هذا الجسم قــاعــدة الطفــــو ٳذا طفا جسم واستقر فوق سطح سائل فان قوة دفع السائل للجسم تسلوي وزن الجسم الطافي ، وتساوي أيضا وزن السائل المزاح بواسطة الجزء المغمور من هذا الجسم المــركز الظــــاهري ( M ) لســـفينة طافية هو نقطة تقاطع قوي الدفع ( في حالة ميل السفينة ) مع الخط المار بمركز ثقل السفينة وهي في حالة ٳتزان التــوتر السطحي لسائل خاصية لسطح السائل تجعلة يعمل كغشاء مرن مشدود بحيث يقلل من مساحة سطح السائل ويعمل علي منع ٳختراق الأجسام الغريبة لة معامل التوتر السطحي У مقدارؤ الشغل المبزول لذيادة مساحة سطح السائل بمقدار وحدة المساحات ، أو القوة السطحية المؤثرة عموديا علي وحدة الأطوال من سطح السائل قــــــــــــوة التماسك هي قوة التجازب المتبادلة بين جزيئات المـــــــــــادة الواحـــــــــــدة قـــــــــــــوة الالتصــــــــاق هي قوة التجازب المتبادلة بين جزيئات المتجاورة لمادتين مختلفتين الخاصــية الشعرية هي ظاهرة ٳرتفاع أانخفاض السوائل في الأنابيب الشعرية المـــــــــــــــــــــائع كل مادة قابلة للٳنسياب ولا تتخذ شكلا محددا بذاتها السريان الهادئ أو المستقر الحالة التي يتحرك فيها المائع بحيث تنزلق طبقاتة المتجاورة بطريقة ٳنسيابية ناعمة ويتميز بأن كل جزء من السائل يتبع أو يتخذ مسارا متصلا يسمى خط الٳنسياب زاوية التماس هي زاوية في باطن السائل بين سطح الجسم الصلب والمماس لسطح السائل عند نقطة تقابلة معة ، وعندما يكون سطح السائل أفقيا تماما عند نقطة تلاقية بسطح الجسم الصلب فان زاوية التماس في هذة الحالة هي الزاوية بين سطح السائل والجسم الصلب لـــــــــزوجة مـــــــــــادة هي خاصية للمــادة التي تتسبب في وجود قوي مفاومة أو ٳحتكاك بين طبقات السائل تعوق ٳنزلاقها فوق بعضها البعض ، كما انها تقاوم حركة الأحسام فيها معــامل اللزوجــــــــــــــــة هو القوة المماسية المؤثرة علي وحدة المساحات من السائل وينتج عنها فرق في السرعة مقدارة الوحدة بين طبقتين من الســائل المسافة العمودية بينهما الوحدة المصطلحـــات العلميــة المصطلح العلمي معنـــــــــــــــــــــــاة كثافة المــــــاء 1000كجم /م3 كتلة 1م3 من المــــــــاء تســــاوي 1000 كجم الضغط الواقع علي سطح ما = 5 × 10 ˚ نيوتن / م2 القـــوة المؤثرة عموديا علي وحدة المســــاحات من هذا السطح 5 × 10 ˚ نيوتن الضغط الجوي = 76سم ذئبق الضغط الجوي يعادل الضغط الناشئ عن عمود من الذئبق طولة 76سم ومساحة قاعدتة 1 م2 معامل التوتر السطحي لسائل =3 ×10-2 جول / م الشغلالمبذول لزيادة مساحة هذا السائل بمقدار وحدة المساحات = 3 ×10-2 جول زاوية التماس بين الذئبق والزجاج =140˚ الزاوية الواقعة بين باطن الذئبق والمحصورة بين سطح الزجاج والمماس لسطح الذئبق عند نقطة تقابلة مع الزجاج =140˚ العلاقــــــات والقوانين الهامــــــــة الٳستخــــــــدام النص والصيغة الرياضية ملاحظات حســــــــاب كثافة مــادة الكتلة m الكثافة = ρ= Kg/ m3 الحجم v حســاب الكثافة النسبية (الوزن النوعي) لمــادة كثافة المادة الكثافة النسبية لمادة = كثـــــافة الماء sρ R.d = wρ الكثافة النسبية ليس لهـــا تمييز حســــــــــــاب الضغط الضغط = المركبة العمودية للقوة ÷ المســـــاحة R. d = F ÷ A = P × A وحدة الضغط = وحدة قوة ÷ وحدة مساحة حســاب الضغط عند نقطة في باطن سائل (أ‌) ٳذا كان سطحة غير معرض للهــواء فٳن P = hpg (ب) ٳذا كان سطحة معرض للهواء الجوي فٳن P= hpg + Pa حيث Pa الضغط الجوي , ٳذا مانت h بالمتر , p كجم /م 3 g بالمتر / ث2 فٳن p تصبح بالنيوتن حســـــاب الضغط الجوي (أ‌) بالسنتيمتر زئبق يساوي ٳرتفاع عمود من الزئبق في البارومتر ( h ) بالسنتيمتر (ب‌) بالنيوتن / متر2 ( باسكال ) Pa = h × ρ Hg × g Pa =( h × ρ Hg× g) ÷ 105 Pa =h cm. Hg حســـاب ضغط غاز محبوس (أ‌) في المانومتر الزئبقي Cm. Hg فرق الضغط Δ P Cm. Hg (ب‌) في مانومتر بة سائل P = Pa + hpg N. فرق الضغـــط Δ P نيوتن Δ P= P - p = hpg N . حيث تقاس كل من h , Pa بالسم زئبق ( Cm. Hg ) حيث تقاس Pa بالنيوتن h بالمتر P كجم /م3 g بالمتر/ث2 حســــاب كثافة سائل بٳستخدام أنبوبة ذات شعبتين عند ٳتزان سائلين في انبوبة ذات شعبتين ابتداء من السطح الفاصل يكون ..h1 ρ1= h2 ρ2 + h 3p3 H3 H2 H1 التعليــلات الهــــامة الحقيقة العلمية التعليــــــــــل جميع النقط الواقعة في مستوي أفقي واحد في سائل متجانس تكون متساوية في الضغط لأن الضغط عند أ ي نقطة في باطن السائل يساوي p= hpg وجميع هذة النقط علي عمق واحد من سطح السائل h لها متساوية ، كثافة السائل متساوية وبالتالي يكون الضغط p متساوي عند جميع النقط التي تقع في مستوي واحد شرط استقرار سفينة فوق سطح المـــاء أن يكون المركز الظاهري ( M ) أعلي من مركز ثقل السفينة ( G ) لانة في هذة الحالة يعمل الأذدواج الناشئ عن وزن السفينة ( W ) ٳلي أسفل وقوة دفع الماء علي السفينة ( Fb) ٳلي أعلي ،علي ٳرجاع السفينة ٳلي وضعها الأصلي يمكن لٳبرة من الصلب أن تطفو فوق سطح الماء رغم أن كثافة الصلب أكبر من كثافة الماء لأن التوتر السطحي للماء يجعل سطح الماء يعمل كغشاء مرن مشدود قادر علي حمل ٳبرة من الصلب ومنع ٳختراقها له قطرات المطر والقطرات التي تتساقط من صنبور تكون كرية الشكل وكذلك قطرات الزئبق وغيره من السوائل التي تكون في حالة سقوط حر ( ٳنعدام الوزن ) لن قوة التوتر السطحي تعمل علي تقليل مساحة سطح قطرة السائل ، وحيث مساحة سطح الكرة هو أصغر من مساحة لنفس الحجم لذا تتخذ أي من هذة القطرات شكلا كريا تسخين فوهات الأنابيب الزجاجية المكسورة لتسدير أطرافها لأن خاصية التوتر السطحي للزجاج المنصهر تعمل علي جزب الأجزاء الحادة من الزجاج فتستدير بشكل منتظم ويقل مساحة سطحها تتدحرج كرات الماء علي الملابس الواقية للمطر ولا تبللها لأن الملابس الواقية من المطر تصنع بحيث تكون زاوية التماس بينها وبين الماء كبيرة فلا تلتصق قطرات الماء بها حيث تتكور وتتحرج عند ملامستها لسطح هذا النسيج يكون سطح الماء مقعرا بينما يكون سطح الزئبق محدبا عند وضع كل منهما في ٳناء من الزجاج لأن قوي الٳلتصاق بين جزيئات الماء والزجاج والتي تعمل علي جذب الماء نحو جدار الاناء تكون اكبر من قوي التماسك بين جزيئات الماء بعضها مع بعض والتي تعمل علي تحريك الماء بعيدا عن الجدار ، ويحدث العكس بالنسبة للزئبق مع الزجاج يرش زيت البترول فوق سطوح المياة الركدة لٳبادة يرقات البعوض لأن التوتر السطحي لزيت لبترول أقل من التوتر السطحي للماء فلا يقوي السطح علي حمل يرقات البعوض فتغوص في الماء بعض السوائل لزوجتها كبيرة لكبر قوي الاحتكاك بين طبقات هذة السوائل والتي تعوق قابليتها للٳنسياب وقدرتها علي الحركة تتميز الزيوت المستخدمة في تزييت الآلات المعدنية بلزوجتها الكبيرة حتي تظل ملتصقة بأجزاء الآلة ، ولا تنساب بسرعة أثناء الحركة المستمرة لتلك الأجزاء تذكر أن *أهمية التزييت والتشحيم من وقت لأخر في الالات والمعدات المعدنية • تقليل الحرارة المتولدة أثناء الاحتكاك • حماية أجزاء الآلة من التاكل • تقليل الاحتكاك الذي يستهلك الطاقة *تتناسب مقاومة الهواء طرديا مع مع السرعة التي تتحرك بها الاجسام وبالتالي فان لزوجة الهواء تزداد بزيادة سرعة السيارة المتحركة في الهواء وبالتالي يزيد معدل استهلاك الوقود مع زيادة السرعة للتغلب علي مقاومة الهواء لذا يجب علي قائد السيارة تقليل سرعتة حتي لايزيد استهلاك الوقود تتوقف اللزوجة علي • *المساحة المشتركة بين طبقتي السائل • فرق السرعة بين طبقتي السائل • المسافة الفاصلة بين طبقتي السائل معامل اللزوجة هو القوة المماسية المؤثرة علي وحدة المساحات ينتج عنها فرق في السرعة مقدارة الوحدة بين طبقتين من السائل المسافة العمودية بينهم الوحدة • عند ٳختيار الزيت لتزييت الة معدنية يجب أن تكون درجة لزوجتة كبيرة • عند ذيادة سرعة سيارة عن حد معين فان مقاومة الهواء الناتجة عن لزوجتة تتناسب مع مربع سرعة السيارة • يقصد باختبار سرعة الترسيب في الطب قياس السرعة النهائية لسقوط كرات الدم الحمراء خلال سائل بلازما الدم