وعند مقارنة ارتفاع الزئبق السائل في كل أنبوب، نرى أنه في الحالة رقم ثلاثة يصل الزئبق إلى أقل ارتفاع. وهذا يعني أن الحالة التي يكون فيها الجهاز عند أعلى ارتفاع فوق مستوى سطح البحر هي الخيار (ج)، أي الحالة رقم ثلاثة. أوجد الضغط المؤثر لأعلى على عمود الزئبق. استخدم القيمة 13595 كيلوجرامًا لكل متر مكعب لكثافة الزئبق. في هذا الشكل، لدينا جهاز مملوء بالزئبق السائل. ويحتوي هذا الجهاز على أنبوب اختبار مملوء بالزئبق، وكذلك على طبق مملوء بالزئبق. الطبق مفتوح بحيث يؤثر الضغط الجوي على الزئبق السائل كما هو موضح بالأسهم الزرقاء. وهذا الضغط الجوي هو مصدر الضغط المؤثر لأعلى على عمود الزئبق داخل أنبوب الاختبار. كيف نوجد قيمة هذا الضغط؟ حسنًا، نعلم أن الضغط الجوي يساوي ضغط عمود الزئبق السائل الموجود داخل أنبوب الاختبار. ونعرف كذلك أن الضغط في أي مائع 𝑃 يساوي كثافة المائع 𝜌 في عجلة الجاذبية 𝑔 في ارتفاع المائع ℎ. لذا إذا حسبنا ضغط عمود الزئبق السائل بناء على كثافة الزئبق وعجلة الجاذبية وارتفاع العمود، فسنعرف قيمة الضغط الجوي. ضغط عمود الزئبق السائل يساوي كثافة الزئبق، وهي 13595 كيلوجرامًا لكل متر مكعب، مضروبة في عجلة الجاذبية، وهي 9.
الضغط الجوي ها و
الضغط الجوي- العلوم والحياة - الصف السابع الأساسي - المنهاج الفلسطيني - YouTube
و يبلغ تخلخل الهواء أقصاه في الطبقات العليا قبل أن ينعدم في الفضاء. ووجود الإنسان على ارتفاع دون عشرة آلاف (10000) قدم فوق مستوى سطح البحر لا يسبب له مشكلة جدية، وقد يستطيع الجهاز التنفسي أن يتأقلم على ارتفاع ما بين عشرة آلاف وخمسة وعشرين ألف (10000 - 25000) قدم. وكلما ارتفع الإنسان في السماء انخفض الضغط الجوي وقلّت كمية الأكسجين مما يتسبب في حدوث ضيق في الصدر وصعوبة بالغة في التنفس يتزايد معها معدل التنفس نتيجة لحاجة الأنسجة الملحة للأكسجين، فإذا لم يتوفر وتزايد طلب خلايا الجسم له لتقوم بوظائفها عندما يزداد ارتفاعه إلى أعلى يصاب بحالة حرج بالغة يضطرب فيها تنفسه بسبب النقص الحاد في الأوكسجين Oxygen Starvation ويصاب الإنسان عندئذ بفشل الجهاز التنفسي Respiratory System ويهلك. وجه الإعجاز: من المسلم به أن الإنسان في عهد الوحي بالقرآن لم يعرف بقضية التركيب الغازي للغلاف الجوي في طبقاته المختلفة وبالتالي حالة انخفاض الضغط في الطبقات العليا منه وانخفاض معدل تركيز غاز الأوكسجين الضروري للحياة كلما ارتفع الإنسان في الفضاء؛ وبالتالي لا يعرف أثر ذلك على التنفس وبقاء الحياة، بحيث ينتهي إلى فشل الجهاز التنفسي والموت، بل على العكس كان الناس يظنون أنه كلما ارتقى الإنسان إلى مكان مرتفع كلما انشرح صدره، وازداد متعة بالنسيم العليل.
الضغط الجوي هو:
لتحديد أي الحالات يقع فيها الجهاز عند أعلى ارتفاع فوق مستوى سطح البحر، دعونا نناقش كيفية عمل هذا الجهاز. في كل حالة من الحالات الثلاث، يضغط الغلاف الجوي على الزئبق السائل في الطبق، كما هو موضح بالأسهم الزرقاء في الشكل. وبناء على مقدار ارتفاع الضغط الجوي، سنحدد مقدار ارتفاع الزئبق في العمود. الضغط الجوي يساوي ضغط عمود الزئبق السائل، 𝑃. وضغط عمود الزئبق السائل 𝑃 يساوي 𝜌، وهي كثافة الزئبق السائل، في 𝑔، وهي عجلة الجاذبية، في ℎ، وهو ارتفاع عمود الزئبق السائل في الأنبوب. توضح هذه المعادلة أنه في حالة زيادة الضغط الجوي أو زيادة ضغط عمود الزئبق السائل، سيزيد أيضًا ارتفاع عمود الزئبق السائل. لكن كيف يساعدنا ذلك في تحديد أي من الحالات يقع فيها الجهاز عند أعلى ارتفاع فوق مستوى سطح البحر؟ حسنًا، كلما ارتفعنا عن مستوى سطح البحر، ينخفض الضغط الناتج عن الغلاف الجوي. وذلك لأن كمية الهواء في الغلاف الجوي التي تضغطنا لأسفل ستكون أقل. لذا إذا كنا عند أعلى ارتفاع فوق مستوى سطح البحر، فهذا يعني أن الضغط الجوي الذي يؤثر على الجهاز سيكون أقل ما يمكن. ما نبحث عنه إذن هو الحالة التي تتضمن أقل ارتفاع للزئبق داخل أنبوب الاختبار.
ذات صلة تعريف الضغط الجوي الضغط والضغط الجوي
تعريف الضغط الجويّ
يُعرّف الضغط (بالإنجليزيّة: Pressure) بأنّه القوّة الواقعة على وحدة المساحة. للهواء المحيط بالكرة الأرضية والمكوّن للغلاف الجويّ وزنٌ، وبالتالي له ضغطٌ يؤثِّر به على أجسامنا، ويعرف الضغط هذا بالضغط الجويّ (بالإنجليزيّة: Atmospheric Pressure) أي الضغط الناشئ عن الغلاف الجوي، ويعرّف علمياً بأنّه وزن عمود الهواء الواقع على مساحةٍ معينةٍ من الأرض، والممتد من سطح الأرض حتّى نهاية الغلاف الجوِيّ. [١] ويعبّر عن الضغط الجوِيِ بوحدة باسكال (بالإنجليزيّة: Pascal)، أو وحدة نيوتن (بالإنجليزيّة: Neoton) لكلّ مترٍ مربعٍ، وتُستعمَل وحدة (المليبار) لقياس الضغط الجويّ في التطبيقات العملية للأرصاد الجوِية. [٢]
وحدات قياس الضغط الجويّ
الوحدة المعيارية (SI) للضغط هي باسكال ((Pascal (Pa))، حيثُ باسكال=نيوتن/متر مربع، واحد باسكال هو ضغط صغير. في كثير من الحالات، يكون من الأكثر ملاءمة لاستخدام وحدات كيلو باسكال (1 كيلو باسكال = 1000 باسكال) أو بار( بار = 100. 000 باسكال، وفي الولايات المتحدة غالباً ما يتم قياس الضغط باطنان من القوة على مساحة تبلغ 1 بوصة مربعة - باوند لكل بوصة مربعة (psi) -، وفي إطارات السيارات يمكن أيضًا قياس الضغط باستخدام وحدة تسمى وحدة ضغط جويّ و (atm)، والتي تمثل في الأصل متوسط ضغط هواء مستوى سطح البحر عند خط العرض التقريبي لباريس (45 درجة).
الجهاز المستخدم لقياس الضغط الجوي هو
90 بوصة، وتحدد تلك الاختلافات في الضغوظ بناءً على أنماط الرياح والعواصف على الأرض. [١]
العوامل المؤثرة على الضغط الجوي
توجد العديد من العوامل التي تؤثر على الضغط الجوي، ومن أبرزها ما يأتي: [٢]
درجة الحرارة: يتمدد الهواء مع ارتفاع درجات الحرارة نتيجة انخفاض كثافته، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط الجوي، وبالمثل يتقلص الهواء مع انخفاض درجات الحرارة نتيجة زيادة كثافته، مما يؤدي إلى ارتفاع الضغط الجوي، ويمكن الربط بين ضغط الهواء ودرجة الحرارة من خلال أنه عندما يرتفع الزئبق الخاص بميزان الحرارة، فإن الزئبق الخاص بالباروميتر ينخفض، وبالتالي تتميز المناطق الاستوائية بانخفاض الضغط نتيجة ارتفاع درجات الحرارة، بينما يرتفع الضغط في المناطق القطبية نتيجة انخفاض درجات الحرارة. الارتفاع عن مستوى سطح البحر: ينشأ ضغط الهواء من خلال وزن الهواء الذي يكون أعلى ما يمكن في مستوى سطح البحر، وبالتالي فإن تلك المنطقة تتميز بأن لديها أعلى ضغط جوي، بينما ينخفض الضغط الجوي تدريجيًا عند الارتفاع للأعلى نتيجة انخفاض نسبة الغازات الثقيلة التي تبقى في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي، بينما يتناقص الضغط الجوي عند الارتفاع؛ بسبب أن الهواء العلوي يكون خفيفًا وله كثافة منخفضة، ولا يوجد معدل ثابت لهبوط مقدار الضغط الجوي مع الارتفاع، إلا أن المناطق الجبلية تكون ذات ضغط جوي منخفض للغاية، مما يؤدي إلى حدوث صعوبة في التنفس.
92) بوصة زئبق. ويوصف الضغط الجوي في اي مكان بانه مرتفع او منخفض تبعا لذلك الضغط
إثبات وجود الضغط الجوّي
عندما يغوص المرء في الماء يشعر بضغط في جسمه (وبخاصة على أذنيه) ويتزايد هذا الضغط مع ازدياد عمق الغوص. ونحن في الهواء الذي يلفّ أرضنا معرضون لضغطه الهائل الذي يعادل حوالي 1. 033 كيلو غرام على السنتيمتر المربع. أي إنّ ضغط الهواء على جسم الإنسان العادي الحجم يقارب 12000 كيلو غرام. - فلماذا لا يسحقنا هذا الضغط الذي يعادل وزن فِيلَيْنِ كامِلَيْ النموّ؟ * السبب هو أن الهواء بداخل الجسم يضغط بمثل ضغط الهواء الخارجي. أما إذا صعد إنسان في المنطاد إلى أعالي الجوّ فإنه يتعرض للخطر لتعذر التنفس، كما يقلّ ضغط الهواء داخل الجسم فيطفر الدم عبر الأذنين أو ينزّ من خلايا الجسد. ولهذا فإنّ مقصورة الركاب في الطائرات التي تحلق عاليا تكون مكيّفة الضغط بحيث يتنفس فيها الركاب بصورة طبيعية ولا يتأثرون بانخفاض الضغط خارج الطائرة. ويستخدم لقياس الضغط الجوي أجهزة خاصة ومتنوعة يمكن ان نوجزها بما يلي:- 1 – الباروميتر الزئبقي:- Barometer يتكون من انبوبة زجاجية طولها متر واحد ومساحة
قاعدتها واحد سنتيمتر مربع وتكون مغلقة انبوبة زجاجية
من طرف واحد وتملأ بالزئبق ، وينكس حوض زئبق طرف الأنبوبة المفتوح داخل حوض صغير فيه زئبق معرض للهواء فيلاحظ ان ارتفاع الزئبق في الأنبوبة سوف يهبط لحد ارتفاع (76 سم) Barometer"" اذا وضع الباروميتر عند مستوى سطح البحر يمكن معرفة مقدار الضغط الجوي في اي وقت بمجر ملاحظة مستوى سطح الزئبق في الأنبوبة كما يثبت مع الجهاز عادة محرار بسيط لقياس درجة الحرارة.