الضغط
ويرمز له بأحد الرموز ض، أو P اختصاراً للكلمة الإنجليزية Pressure، وهو القوة النوعية التي تترك تأثيراً على مساحة السطح بشكل عمودي، ويشار غالباً للضغط بأنه الضغط الجوي، ويعرف بأنه عبارة عن وزن الهواء المؤثر على مساحة خالية أو وسط خالٍ تقدّر مساحتها بنحو 1 سنتيمتر بشكل عمودي، وتقاس قيمة الضغط بإحدى الوحدات الخاصة في ذلك وهي إما مليمتر زئبق أو باسكال.
كما يعرف أيضاً بأنه مقدار التأثير الذي يتركه الهواء فوق سطح ما، وتجدر الإشارة بشكل رياضي إلى أن الضغط يزداد في حال ازدياد عمق السائل، وكما لا تربط أية علاقة بين ضغط السائل وشكل الوعاء الذي فيه، ويطلق مسمى الضغط الجوي على ضغط الهواء المؤثر فوق سطح السائل.
يعبر عن معادلة الضغط بشكل رياضي على النحو التالي: p= F/A أو P=dF/dA
إذ يشير الرمز P إلى الضغط، و F إلى القوة العمودية، وA إلى المساحة، وبالتالي فإن المعادلة الرياضية لإيجاد الضغط تساوي حاصل قسمة القوة العمودية على المساحة، وتقاس بالاعتماد على وحدة باسكال المعتمدة رسمياً في النظام الدولي للوحدات، أو بالاعتماد على وحدة البساي المعتمدة في نظام الوحدات الأمريكي المتخصص.
أنواع الضغط
تصنّف أنواع الضغط إلى عدة أنواع، وهي:
- الضغط الانفجاري: ويطلق هذا المسمى على ذلك الضغط الناجم نتيجة حدوث تفجيرات بالغازات أو أحد أنواع الأبخرة في الفضاء.
- الضغط السلبي: يتخذ الضغط دائماً قيمة موجبة، إلا أن لكل قاعدة شواذ، ففي بعض الحالات الاستثنائية يتخذ الضغط قيمة سالب.
- ضغط الغاز المثالي: تفتقر الجزيئات في حالة الغاز المثالي للحجم والتفاعل بينها، وتعتبر العلاقة بين الضغط والحرارة والحجم والعدد المولي لها علاقة خطية، وذلك وفقاً لنص قانون الغاز المثالي.
- الضغط في الموائع الساكنة: يحدث الضغط في السوائل نتيجة توزع وزن السائل بعدة اتجاهات وخاصة عمودياً، إذ يكون شكل الجسم عمودياً عند غمسه بالسائل، ومن العوامل التي تؤثر على ضغط السوائل، هي: كثافة السائل وعمق النقطة، ويعبر عنها بالعلاقة الرياضية لحساب ضغط السائل:
الضغط= تسارع الجاذبية الأرضية (ج) X عمق النقطة (ف)X كثافة السائل (ث).
وحدات قياس الضغط
يعتمد النظام الدولي للوحدات عدداً من الوحدات الخاصة بقياس الضغط، وهي:
- وحدة الباسكال (Pascal): ويرمز لها رياضياً بـ Pa، وهي إحدى الوحدات المعتمدة رسمياً لقياس الضغط أو الإجهاد، ويمكن تعريفها بأنها مقياس لإيجاد القوة المؤثرة عمودياً فوق المساحة، ويشار إلى أن كل 1 باسكال يساوي 1 نيوتن، وأن 1 ضغط جوي يساوي 100 ألف باسكال، ويعبر عنها رياضياً: pa= N/m2، حيث تشير N إلى وحدة نيوتن، ويكون ناتج هذه المعادلة هو بالباسكال.
- وحدة الهيكتوسكال، ويرمز لها بـ hpa، وهي إحدى الوحدات المضاعفة لوحدة الباسكال.
- البار (Bar): تعتبر وحدة قياس الضغط هذه غير معتمدة دولياً أو رسمياً لدى النظام الدولي للوحدات، ويجزأ كل 1 بار إلى 1000 مللي بار، أي أن 1 بار=1000 مللي بار، وتجدر الإشارة إلى أن 1 ضغط جوي = 100 كيلو باسكال إذا كان الضغط الجوي عادياً عند بلوغ سطح البحر.