يعرف الضغط على أنه القوة الواقعة على وحدة هذا السؤال. يطلب من العديد من الطلاب في الفيزياء. إن معرفة الإجابة على هذا السؤال يمكن الطلاب من التعرف على مفهوم الضغط وأنواعه المختلفة. الضغط الجوي من أهم القوى المؤثرة والتي لها العديد من الخصائص والآن سنعرف في مقالنا اليوم إجابة هذا السؤال بالتفصيل.
يعرف الضغط على أنه القوة الواقعة على وحدة
من المعروف أن وزن عمود الهواء الممتد من سطح البحر إلى الغلاف الجوي يسمى الضغط الجوي، ويسمى بعدة مصطلحات مختلفة، والآن سنعرف إجابة هذا السؤال بالتفصيل:
- يعرف الضغط بأنه القوة لكل وحدة مساحة.
تعريف الضغط في الفيزياء
يبحث العديد من الطلاب عن تعريف الضغط في الفيزياء، ولهذا السبب أتينا إليكم الآن لمعرفة تعريف الضغط بالتفصيل:
- في الفيزياء، الضغط هو القوة التي تؤثر على منطقة معينة.
- كلما زادت كمية القوة المؤثرة على نفس المساحة، زاد الضغط.
- في حالة وجود سائل محاصر في وعاء، نجد أن جزيئات السائل ستؤثر على جدار الحاوية.
- إذا تحركت جزيئات السائل بعنف، فإن القوة التي ستصطدم بها هذه الجزيئات ستكون أقوى.
معنى الضغط الجوي
أما معنى الضغط الجوي فهو كالتالي:
- الضغط الجوي هو وزن عمود الهواء فوق منطقة ما.
- الضغط الجوي يساوي بارًا واحدًا عند مستوى سطح البحر، ويتناسب الضغط الجوي عكسًا مع الارتفاع.
- كلما ارتفع الارتفاع فوق مستوى سطح البحر كلما انخفض الضغط الجوي، كلما انخفض الارتفاع فوق مستوى سطح البحر كلما ارتفع الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر.
- لكن بالنسبة لعلاقة الضغط الجوي بكتلة الغلاف الجوي، فهي علاقة مباشرة.
- هذا لأن المنطقة التي يكون فيها الضغط الجوي منخفضًا، تكون كتلة الغلاف الجوي أقل في المناطق التي يكون فيها الضغط الجوي مرتفعًا.
أهمية الضغط الجوي
يتساءل العديد من الطلاب عن أهمية الضغط الجوي، ولهذا السبب أتينا إليكم الآن لمعرفة أهمية الضغط الجوي بالتفصيل:
- من خلال الضغط الجوي، يتم تحديد حالة الطقس الجوي، حيث يشير الضغط المنخفض إلى الطقس البارد.
- من خلال الضغط الجوي، يُعرف تأثير قيمة الضغط الجوي على كمية الأكسجين في الهواء. كلما انخفضت قيمة الضغط الجوي، قلت كمية الأكسجين في الغلاف الجوي.
- يساعد على تكييف البيئات بما يتناسب مع قيم الضغط، حيث يؤثر الضغط الجوي على التوازن.
- كما أنه يساعد على تحديد العديد من المخاطر ومعرفة كيفية تجنبها.
أنواع الضغط الجوي
يتكون الضغط الجوي من نوعين مختلفين، والآن سنتعلم من خلال النوعين التاليين من الضغط الجوي:
الضغط المنخفض
- ينتج الضغط المنخفض عن ارتفاع درجة حرارة الهواء مما يؤدي إلى زيادة حجم الضغط وانخفاض كثافته.
- يرتفع الهواء الساخن، وتكون درجة حرارة الغلاف الجوي في الأعلى أكثر برودة.
- ينتج عن ذلك انخفاض في القدرة على الاحتفاظ ببخار الماء، يتكاثف البخار بسرعة وتتكون السحب.
الضغط المرتفع
- يحدث الضغط المرتفع نتيجة لانخفاض درجة الحرارة مما يؤدي إلى زيادة كثافة الهواء وانخفاض حجمه.
- هذا يؤدي إلى تيارات هوائية عمودية إلى أسفل.
- هذه التيارات مشبعة ببخار الماء، لذلك وزنها أثقل من الهواء.
- نظرًا لأن الهواء البارد يتمتع بقدرة عالية على الاحتفاظ ببخار الماء، فإن هطول الأمطار والغيوم يتشكلان بسبب تبريد الهواء.
قانون الضغط الجوي
أما قانون الضغط الجوي فهو كالتالي:
- قانون الضغط الجوي = وزن عمود مساحة الهواء.
- هو مكتوب بالرموز على النحو التالي: z = s ÷ m.
- يشير الرمز s هنا إلى وزن عمود الهواء.
- يشير الرمز م إلى المنطقة.
تأثير الضغط الجوي على الإنسان
سنتعرف الآن على تأثير الضغط الجوي على البشر من خلال النقاط التالية:
تأثير الضغط الجوي على الإنسان نتيجة الانخفاض
في حالة انخفاض مستوى سطح البحر بالتوجه إلى الأرض يتعرض الشخص لما يلي:
- الشعور بالمرض
- إحساس رنين عالي في الأذنين، وعدم القدرة على سماع الأصوات.
- الشعور بالحاجة للتقيؤ.
تأثير الضغط الجوي على الإنسان بسبب الارتفاع
عندما يتحقق الارتفاع فوق مستوى سطح البحر، سيتعرض الشخص لما يلي:
- زيادة معدل ضربات القلب حتى يتم توفير الكميات المطلوبة من الأكسجين لخلايا وأعضاء الجسم.
- الشعور بالألم والضغط في عظام القفص الصدري.
- تختلف شدة هذه الأعراض باختلاف مقدار الارتفاع، عندما يكون الارتفاع أكثر من 2500 متر.
- سيشعر الشخص بالدوار.
- إذا زاد الارتفاع إلى 3500 متر يزداد الشعور بالدوار مع الشعور بالإرهاق، وهناك حالات فقدان للوعي.
- في حالة الارتفاع فوق 7500 متر لن يفقد الأكسجين ويجب استخدام اسطوانات أكسجين خاصة للتنفس.
العلاقة بين الضغط الجوي والارتفاع
يبحث العديد من الطلاب عن العلاقة بين الضغط الجوي والارتفاع، ولهذا السبب أتينا إليكم الآن لمعرفة إجابة هذا السؤال:
- تزداد قيمة الضغط الجوي مع انخفاض الارتفاع تحت مستوى سطح البحر.
- وذلك لأن طول عمود الهواء يزداد مما يؤدي إلى زيادة وزنه.
- يحدث العكس في حالة الارتفاع فوق مستوى سطح البحر، حيث يتناقص طول عمود الهواء، فيقل ضغطه الجوي ويقل وزنه.
وحدات قياس الضغط الجوي
يقاس الضغط الجوي بعدة وحدات، وهذه الوحدات كالتالي:
ماكينة الصراف الآلي . وحدة الضغط الجوي
- تُستخدم هذه الوحدة كقيمة مرجعية أساسية لقياس متوسط الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر.
- وتجدر الإشارة إلى أن كل جهاز صراف آلي يساوي حوالي 101.325 باسكال.
باسكال
- سميت هذه الوحدة على اسم الفيزيائي وعالم الرياضيات بليز باسكال.
- تُستخدم وحدة باسكال للتعبير عن ضغط قدره نيوتن واحد لكل متر مربع.
- تُستخدم هذه الوحدة في النظام الدولي للوحدات، ويتم التعبير عنها بالكيلوجرام لكل متر مربع في الثانية.
- وتجدر الإشارة إلى أن الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر يبلغ حوالي 101.325 كيلو باسكال.
وحدة ضغط بار
- هذه الوحدة هي وحدة مترية تستخدم لقياس الضغط.
- يستخدم على نطاق واسع في الدول الأوروبية.
- إذن، نجد أن كل عمود يساوي حوالي 100000 باسكال.
الوزن جنيه لكل بوصة مربعة
- تعتمد الولايات المتحدة على هذه الوحدة لقياس الضغط في معظم الأوقات.
- عادةً ما تعطي أجهزة الضغط النتيجة في PSI.
- وتجدر الإشارة إلى أن كل 1 PSI تساوي حوالي 6894.76 باسكال.
ملليمتر واحد من الزئبق
- يبلغ وزن عمود الهواء حوالي 760 ملم زئبق.
- السبب وراء تسمية هذه الوحدة بهذا الاسم هو استخدام جهاز يحتوي على الزئبق لقياس الضغط.
وحدة بوصة الزئبق
- يتم حساب هذا الضغط بسبب عوامل ثابتة.
- وبالنسبة للجاذبية ودرجة الحرارة يجب أن تكون صفراً.