حاسبة سرعة الضغط

حساب الضغط من السرعة مفهوم أساسي في ديناميكا الموائع والهندسة، يُوفر رؤىً حول القوة التي يمارسها سائل متحرك على سطح ما نتيجة لحركته وكثافته.

صيغة الضغط من السرعة

الصيغة لتحديد الضغط من السرعة هي كما يلي:

\[ P = \frac{V^2 \cdot d}{2} \]

حيث:

• P هو الضغط بالباسكال (Pa)
• V هي سرعة التدفق بالمتر في الثانية (m/s)
• d هي كثافة السائل بالكيلوجرام لكل متر مكعب (kg/m^3)

اشتُقت هذه المعادلة من مبدأ حفظ الطاقة، وتحديداً مبدأ برنولي، الذي يربط بين سرعة السائل وضغطه.

مثال على الحساب

لنتناول الأمثلة المقدمة:

مثال رقم ١:

• سرعة التدفق (V): ٥٣ م/ث
• الكثافة (d): ٣٤ كجم/م³

الحساب: \[ P = \frac{٥٣^٢ \cdot ٣٤}{٢} = ٤٧٧٥٣ \text{ باسكال} \]

مثال رقم ٢:

• سرعة التدفق (V): ٨٣ م/ث
• الكثافة (d): ١٣ كجم/م³

الحساب: \[ P = \frac{٨٣^٢ \cdot ١٣}{٢} = ٤٤٧٧٨,٥ \text{ باسكال} \]

توضح هذه الأمثلة كيفية استخدام الصيغة لحساب الضغط الذي يمارسه سائل ما بسبب سرعته وكثافته، وهو حساب بالغ الأهمية للمهندسين والعلماء العاملين في مجالات تتعلق بميكانيكا الموائع والديناميكا الهوائية.

أهمية حساب الضغط من السرعة

إن فهم العلاقة بين السرعة والضغط أمر ضروري ل:

• تصميم أنظمة الموائع: ضمان قدرة الأنابيب، والقنوات، والمجاري على تحمل الضغوط الناتجة عن حركة السوائل.
• التحليل الديناميكي الهوائي: التنبؤ بالقوى المؤثرة على الطائرات، والمركبات، والمباني.
• الهندسة البيئية: تقييم ضغوط الرياح على الهياكل وتدفق المياه في القنوات الطبيعية.

الأسئلة الشائعة

• ما هي الوحدات التي يجب استخدامها للسرعة والكثافة؟

  • استخدم دائمًا مترًا في الثانية (م/ث) للسرعة، وكيلوجرامًا لكل متر مكعب (كجم/م³) للكثافة لضمان التوافق مع معلمات الصيغة.

• هل يمكنني استخدام هذه الصيغة لأي سائل؟

  • نعم، تنطبق الصيغة على أي سائل، ولكن يجب أن تعكس قيمة الكثافة خصائص السائل بدقة في الظروف المعطاة.

• كيف يرتبط هذا الحساب بمعادلة برنولي؟

  • هذا الحساب هو تطبيق مباشر لمبدأ برنولي، حيث يُظهر كيف يتغير الضغط مع سرعة السائل وكثافته في سائل متدفق.