الموائع والكثافة
درس «الموائع والكثافة» — تعريف المائع، الكثافة والكثافة النسبية، تطبيقات طبية وصناعية، ومقدمة السريان الطبقي والمضطرب.
اضغط أي أداة — لتوليد اختبارات وفلاش كارد وملخصات وتجارب من الدرس تفاعلياً
درس «الموائع والكثافة» — تعريف المائع، الكثافة والكثافة النسبية، تطبيقات طبية وصناعية، ومقدمة السريان الطبقي والمضطرب.
- ✓تعريف المائع والتمييز بين سائل وغاز
- ✓حساب الكثافة والكثافة النسبية
- ✓تطبيقات الكثافة في الطب والبطاريات
- ✓السريان الطبقي والمضطرب والهادئ
- ✓شروط السريان الهادئ ومعادلة الاستمرارية (الفصل)
- ✓معنى اللزوجة ومعاملها (الفصل)
اختر جسمًا وأغمسه في الماء 💧 — هل يطفو 🎈 أم يغوص ⬇️؟ قارن كثافته بكثافة الماء ( kg/m³).
هي المواد التي تتميز بقدرتها على الانسياب، وبالتالي تشمل الموائع السوائل والغازات. الغازات قابلة للانضغاط بسهولة، بينما تقاوم السوائل الضغط تقريبًا — حركة انسيابية غير قابلة للانضغاط Incompressible. للسوائل حجم معين؛ الغازات تشغل أي حيز توجد فيه.
| الخاصية | السوائل | الغازات |
|---|---|---|
| الانضغاط | غير قابلة للانضغاط تقريبًا (Incompressible) | قابلة للانضغاط بسهولة |
| الحجم | حجم معين | تشغل أي حيز توجد فيه |
| الحركة | انسيابية غير قابلة للانضغاط | — |
هي خاصية أساسية لأي مادة، ويرمز لها ، وتعرف بـ كتلة وحدة الحجم. سبب اختلاف الكثافة: (١) اختلاف الكتلة الذرية/الجزيئية (٢) اختلاف المسافات البينية. الأجسام ذات الكثافة الأصغر تطفو فوق سوائل أكثر كثافة.
| مادة | ρ (kg/m³) | مادة | ρ (kg/m³) |
|---|---|---|---|
| الماء | 1000 | الحديد | 7900 |
| الدم | ~1040–1060 | الألومنيوم | 2700 |
| الزئبق | 13600 | الذهب | 19300 |
| الهواء | ~1.2 | الجليسرين | 1260 |
نسبة كثافة المادة إلى كثافة الماء عند °C ( kg/m³). كثافة الماء عند °C = kg/m³.
بلا وحدة — نسبة بين كميتين متجانستين.
| English | العربية |
|---|---|
| Fluid | المائع |
| Density | الكثافة |
| Relative Density | الكثافة النسبية |
| Laminar Flow | السريان الطبقي |
| Turbulent Flow | السريان المضطرب |
| Steady Flow | السريان الهادئ |
| Viscosity | اللزوجة |
قياس كثافة محلول الإلكتروليت (حمض كبريتيك مخفف) يُستخدم للاستدلال على شحن البطارية. عند التفريغ تقل الكثافة (استهلاك H₂SO₄ وتكوين PbSO₄). عند الشحن تتحرر أيونات الكبريتات فتزداد الكثافة.
الدم: كثافة طبيعية – kg/m³ — زيادتها = زيادة تركيز كريات الدم؛ نقصها = أنيميا.
البول: ~ kg/m³ — بعض الأمراض تزيد إفراز الأملاح فترتفع الكثافة.
• ما الذي يجعل سبائك الذهب تختلف في كثافتها؟
• كيف تتعرف على عيار الذهب في قطعة مجوهرات؟
يُصنَّف سريان الموائع إلى طبقي Laminar ومضطرب Turbulent.
عندما تنزلق طبقات السائل المتجاورة بسلاسة يُقال إنه يسري سريانًا طبقيًا. كل كمية صغيرة تتبع مسارًا متصلًا = خط انسياب Streamline. أهم ما يميزه: خطوط الانسياب لا تتقاطع؛ المماس لأي نقطة يحدد اتجاه السرعة اللحظية؛ كثافة خطوط الانسياب تحدد سرعة السريان — تتزاحم عند السرعات الكبيرة وتتباعد عند المنخفضة.
إذا زادت سرعة السائل عن حد معين يصبح السريان مضطربًا — دوامات صغيرة دائرية Vortices. يحدث للغازات أيضًا عند انتشارها من حيز ضيق لحيز واسع أو من ضغط عالٍ لأقل.
قد يكون السريان الطبقي هادئًا عندما تكون سرعة السائل عند كل نقطة في مساره ثابتة بمرور الزمن.
- مائع = سائل أو غاز · انسياب
- ρ = m/V · كثافة نسبية = ρ/ρماء
- طبقي: خطوط انسياب · مضطرب: دوامات
- هادئ: سرعة ثابتة عند كل نقطة مع الزمن
🎯 اختبر الكثافة والموائع
النتيجة: ٠ / ٦المائع يشمل —
عرض الحل
المائع = قابل للانسياب — سوائل + غازات.
— وحدة SI للكثافة —
عرض الحل
كثافة = كتلة/حجم.
جسم كثافته kg/m³ في ماء () —
عرض الحل
كثافة أصغر → طفو فوق سائل أكثر كثافة.
الكثافة النسبية —
عرض الحل
نسبة كميتين متجانستين → بلا وحدة.
السريان الطبقي Laminar —
عرض الحل
طبقات تنزلق بسلاسة — streamlines.
السريان الهادئ Steady Flow —
عرض الحل
طبقي + سرعة لا تتغير مع الزمن عند كل نقطة.