كيف تحسب القوة الهيدروستاتيكية على سطح مستوٍ
يؤثر الضغط على مساحة، لذلك قد تتعرض البوابة المغمورة الأكبر لقوة كلية أكبر. للسطح المستوي في سائل ساكن، استخدم الضغط عند مركز المساحة لحساب المحصلة.
ماذا يقول القانون؟
عند ثبات الكثافة يزداد الضغط خطياً مع العمق الرأسي. يساوي متوسطه على المساحة ρg مضروباً في عمق مركز المساحة h̄. اضرب المتوسط في A.
افهم الرموز بلغة بسيطة
- ρ
- كثافة السائلkg/m³
- g
- الجاذبيةm/s²
- A
- المساحةm²
- h̄
- عمق مركز المساحةm
وحّد الوحدات أولاً
استخدم A بالمتر المربع وعمق المركز h بالمتر. لمستطيل رأسي يمتد من عمق 1 m إلى 3 m يكون h̄ = 2 m، لا 3 m. حاصل Pa × m² هو N.
لنحلّ مثالاً معاً
اقرأ المعطيات، واتبع كل عملية، ثم افحص معنى النتيجة.
- ρ · كثافة السائل
- 1000 kg/m³
- g · الجاذبية
- 9.81 m/s²
- A · المساحة
- 2 m²
- h̄ · عمق مركز المساحة
- 2 m
احسب الضغط عند مركز المساحة
هذا متوسط الضغط المقاس نسبة للسطح الحر على المساحة المستوية المغمورة.
(1000) × (9.81) × (2) = 19620 Paاضرب متوسط الضغط في المساحة
الضغط قوة لكل مساحة؛ وبالضرب نستعيد القوة.
(19620) × (2) = 39240 N
هل تبدو نتيجة المثال منطقية؟
يعطي المثال 39.24 kN. عند ثبات العمق ومضاعفة المساحة تتضاعف القوة، لا الضغط.
جرّب قيمك الآن
غيّر قيمة أو وحدتها؛ تعرض الطريقة نفسها حسابك خطوة بخطوة.
تتحدّث النتيجة عند الحساب فقط، ويبقى المثال المشروح أعلاه دون تغيير.
دورك الآن — اختبر فهمك
استخدم القيم الجديدة التالية. احسب بنفسك أولاً ثم افحص إجابتك.
- ρ · كثافة السائل
- 1000 kg/m³
- g · الجاذبية
- 9.81 m/s²
- A · المساحة
- 3 m²
- h̄ · عمق مركز المساحة
- 4 m
أوجد: كيف تحسب القوة الهيدروستاتيكية على سطح مستوٍ
تلميح دون كشف الإجابة
عند ثبات الكثافة يزداد الضغط خطياً مع العمق الرأسي. يساوي متوسطه على المساحة ρg مضروباً في عمق مركز المساحة h̄. اضرب المتوسط في A.
استخدم A بالمتر المربع وعمق المركز h بالمتر. لمستطيل رأسي يمتد من عمق 1 m إلى 3 m يكون h̄ = 2 m، لا 3 m. حاصل Pa × m² هو N.
اعرض حل التدريب كاملاً
قارن الخطوات بحلك؛ عرض الحل لا يضع علامة إكمال للدرس.
احسب الضغط عند مركز المساحة
هذا متوسط الضغط المقاس نسبة للسطح الحر على المساحة المستوية المغمورة.
(1000) × (9.81) × (4) = 39240 Paاضرب متوسط الضغط في المساحة
الضغط قوة لكل مساحة؛ وبالضرب نستعيد القوة.
(39240) × (3) = 117720 N
تجنّب الخطأ الشائع
عمق الحافة السفلى ليس عمق مركز المساحة. تؤثر المحصلة عادة عند مركز الضغط، وليس عند مركز المساحة.
متى تصلح الطريقة، وما حدودها؟
سطح مستوٍ مغمور بالكامل وتوزيع ضغط هيدروستاتيكي نسبة للسطح الحر. الأسطح المنحنية أو اختلاف ضغط الغاز بين الجانبين يحتاجان معالجة إضافية.
للدراسة والفهم، لا لاعتماد منشأ حقيقي أو عملية في الموقع أو تصميم. تتطلب الأعمال الفعلية الكود والملحق الوطني الصحيحين ومراجعة مهنية.
فهمت فكرة. واصل التعلّم.
تُحفظ العلامة الاختيارية في هذا المتصفح فقط. هي ملاحظة تقدّم شخصية وليست شهادة.
المصادر وللمزيد من القراءة
تفتح المراجع في تبويب جديد وتشرح المبادئ الأساسية. النص التعليمي والأمثلة هنا من إعداد SimpleFlick؛ ولا يعني الاستشهاد اعتماد الجهات المصدر لهذه الحاسبة.
آخر تحديث للدرس: · فُحصت الأمثلة مقابل القانون المطبّق؛ وليست اعتماداً هندسياً مستقلاً.