الموائع
المائع هو مادة تتكون من مجموعة من الجزيئات مرتبة بشكل عشوائي، حيث تكون قوى الترابط بينها ضعيفة. يتميز المائع بقدرته العالية على الاستجابة للقوى الخارجية المؤثرة، سواء من جوانب الحاوية أو من خارجها، مما يعني عدم وجود شكل محدد له. تشمل الأمثلة الشائعة على الموائع الهواء والماء والدم. تلعب الموائع دورًا مهمًا في علم الفيزياء نظرًا لتطبيقاتها المتنوعة في الحياة اليومية، مثل صناعة السفن والسدود والغواصات والمضخات، بالإضافة إلى أجهزة قياس الضغط. سيتناول هذا المقال الأدوات المستخدمة في قياس الضغط للموائع.
أجهزة قياس الضغط للموائع
ضغط الموائع هو القوة المؤثرة عموديًا على سطح جسم ما من جميع الاتجاهات، والتي تعبر عن مقدار القوة المؤثرة في وحدة المساحة. هذا يشمل القوة المؤثرة على جدران الوعاء الذي يحتوي على المائع. يجب الإشارة إلى أن قياس الضغط يتم بوحدة الباسكال، نسبةً إلى العالم الفرنسي المشهور بليز باسكال. أجهزة قياس الضغط للموائع تنقسم إلى نوعين، وتستخدم في قياس الضغط الجوي كما هو موضح أدناه:
جهاز الباروميتر الزئبقي
الباروميتر الزئبقي هو أداة تتكون من أنبوب زجاجي طويل مفتوح من أحد الطرفين ويحتوي على الزئبق. عند وضع الجهاز على مستوى سطح البحر، ينخفض مستوى الزئبق في الأنبوب حتى يصل إلى ارتفاع 76سم بسبب الكثافة العالية للزئبق، مما يؤدي إلى ترك فراغ قليل في الأعلى نتيجة بخار الزئبق. يتميز هذا الجهاز بدقته العالية، حيث أن قوى التماسك بين ذرات الزئبق تفوق قوى التلاصق بينه وبين الزجاج. كما أن لونه المميز يسهل تمييزه ورؤيته. تعتمد قيمة الضغط في هذا الجهاز على مستوى الارتفاع أو الانخفاض عن سطح البحر.
جهاز الباروميتر المعدني
الباروميتر المعدني هو صندوق معدني ذو جوانب مرنة ومحكمة الإغلاق، يحتوي على هواء ذو ضغط منخفض. يتميز بأنه عند زيادة الضغط، تنضغط جوانبه للداخل مما يؤدي إلى تحرك المؤشر للدلالة على قيمة الضغط. يُعتبر هذا الجهاز أكثر استخدامًا مقارنةً بالباروميتر الزئبقي، وذلك بسبب صعوبة التعامل مع الأخير. لذلك، تم تصميم الباروميتر المعدني ليكون سهل الاستخدام والنقل من مكان لآخر، ولكنه يعد أقل دقة مقارنةً بالباروميتر الزئبقي. بالإضافة إلى ذلك، يتم معايرة الباروميتر المعدني باستخدام الباروميتر الزئبقي.
