الضغط في السوائل

ما حدث للتو هو أنك غصت على عمق كبير فأثر صغط الماء على طبلة أذنك فانفجرت. ماذا! أتقصد… كيف انفجرت طبلة الأذن الموجهة للأسفل بينما كان وزن الماء محملا على الأذن الموجهة للأعلى؟ حسنا! إنه سلوك الضغط في السوائل، فهو يضغط من جميع الإتجاهات وحتى للأعلى. كان هناك أربع أمتار من الماء فوق رأسك. تخيل حمل برميل ماء بطول أربعة أمتار فوق رأسك... إنه ثقيل! ولكن هذا الوزن لا يدفع رأسك من الأعلى فقط. إنه يدفعك من كل الجوانب بنفس القوة، حتى من الأسفل. في السائل الساكن يؤثر الضغط بنفس المقدار. في كافة الإتجاهات حجم المحيط هائل أليس كذلك؟ ولكن هذا لا يهم. نعم، هذا لا يهم. أنظر تخيل أنك غصت في حوضي السباحة هذين على نفس العمق. أيهما سيكون ضغطه أكبر عليك؟ بما أنك غصت لنفس العمق، يبقى الضغط متساويا في الحالتين. حسنا! ماذا عن حوضي السباحة هذين؟ نفس العمق يعني نفس الضغط! طالما مُلئَ كل من الحوضين بنفس السائل، فالعمق هو ما يحدد الضغط، أي، المسافة العمودية بين السطح ونقطة القياس، وهذا ما يهم. إذا ربطنا الحوضين بأنبوب، ماذا تظنه سيحدث للحوض على اليمين إذا زدنا مستوى الماء في الحوض الأيسر لهذا المستوى؟ لأن الحوضين متصلين بأنبوب، فإن مستوى الماء يرتفع في الحوض الآخر ليبلغ نفس الإرتفاع. إذا خفضنا مستوى الحوض الأيمن... ستتدفق المياة خارجا... يسمى هذا: إتصال الأوعية. عند اتصال وعائين يحدث بينها نوع من التواصل. الأوعية المتصلة. طالما تساوى الضغط الجوي المؤثر على سطحي السوائل في كلا الوعائين، يظل لديهما نفس المستوى. نستخدم هذا التطبيق يوميا في صنبور المياة. هذا خزان مياة... يتم تثبيت خزان مياة كبير في الأعلى... تقوم مضخة بضخ الماء إلى الأعلى لتصل إلى الخزان.. وبعد صعود المياة للأعلى، تختفي الحاجة للمضخة، فالمياة تضخ في الأنابيب بقوة وزنها. ضغط المياه في الأنبوب عند هذه النقطة، يتوقف على هذه المساقة... المسافة العمودية إلى السطح. إذا، الضغط هنا، يساوي، الضغط هنا. وهنا، الضغط أقل، وأقل هنا! الضغط في الأنبوب يكفي لرفع المياة إلى هذا الإرتفاع، لكن المياه الآن بنفس مستوى سطح الماء في الخزان، فيكون الضغط منخفضا عند هذه النقطة. وإذا تم إنشاء مبنا أعلى، سنحتاج لمضخة لرفع المياة لهذه المسافة الإضافية. يعمل خزان المياه والأوعية المتصلة جيدا ما دامت هناك مساحة تسمح للماء بالتحرك بحيث يرتفع وينخفض سطح الماء بحرية. ولكن إذا أغلقنا النهايات بين الوعائين، فلن تعمل هذه الآلية كما كانت. لكننا سنتحدث عن هذا لاحقا.