ההבדל העיקרי בין לחץ של מוצקים לנוזלים הוא שלחץ של מוצקים מתרחש רק בגלל משקל המוצק, בעוד שלחץ של נוזל מתרחש גם בגלל משקל ותנועה של מולקולות הנוזל.
לחץ הוא מושג חשוב מאוד בפיזיקה. מושג הלחץ ממלא תפקיד חשוב מאוד ביישומים כמו תרמודינמיקה, אווירודינמיקה, מכניקת נוזלים ודפורמציות. לפיכך, חיוני להיות בעל הבנה טובה של לחץ כדי להצטיין בכל תחום המשתמש בלחץ כרעיון בסיסי.
מהו הלחץ של מוצקים?
הלחץ של מוצק נוצר עקב משקל המוצק.אנו יכולים לפרש לחץ זה באמצעות הטיעון המבוסס על לחץ נוזלי. האטומים בתוך מוצק הם סטטיים. לכן, אין יצירת לחץ על ידי שינוי המומנטום של מוצק. אבל משקל העמוד המוצק מעל נקודה מסוימת יעיל בנקודה האמורה. זה יוצר לחץ בתוך המוצק.
עם זאת, מוצקים אינם מתרחבים או מתכווצים בכמויות גדולות עקב לחץ זה. הלחץ על הצד של המוצק, הניצב לווקטור המשקל, הוא תמיד אפס. לכן, למוצק יש צורה משלו, בניגוד לנוזלים, שלובשים את צורת המיכל.
מהו הלחץ של נוזלים?
כדי להבין את המושג לחץ של נוזלים, עלינו להבין תחילה את מושג הלחץ באופן כללי. הלחץ של נוזל סטטי שווה למשקל עמודת הנוזל מעל נקודת הלחץ שאנו מודדים. לכן, הלחץ של נוזל סטטי (לא זורם) תלוי רק בצפיפות הנוזל, תאוצת הכבידה, הלחץ האטמוספרי וגובה הנוזל מעל הנקודה בה נמדד הלחץ.כמו כן, אנו יכולים להגדיר לחץ ככוח המופעל מהתנגשויות של חלקיקים. במובן זה, אנו יכולים לחשב לחץ באמצעות התיאוריה הקינטית המולקולרית של גזים ומשוואת הגזים. המונח "הידרו" פירושו מים והמונח "סטטי" פירושו לא משתנה. המשמעות היא שלחץ הידרוסטטי הוא הלחץ של המים הלא זורמים. עם זאת, זה חל גם על כל נוזל, כולל גזים.
מכיוון שלחץ הידרוסטטי הוא משקל עמודת הנוזל מעל הנקודה הנמדדת, נוכל לתת אותו במשוואה כ-P=hdg, כאשר P הוא הלחץ ההידרוסטטי, h הוא גובה פני השטח של הנוזל מה- הנקודה הנמדדת, d היא צפיפות הנוזל ו-g היא תאוצת הכבידה.
איור 01: לחץ של נוזל
הלחץ הכולל על הנקודה הנמדדת הוא האיחוד של הלחץ ההידרוסטטי והלחץ החיצוני (כלומר לחץ אטמוספרי) על פני הנוזל. הלחץ הנובע מנוזל נע משתנה מזה של נוזל סטטי. אנו יכולים להשתמש במשפט ברנולי כדי לחשב את הלחץ הדינמי של נוזלים בלתי-סוערים בלתי-דחוסים.
מה ההבדל בין לחץ של מוצקים ונוזלים?
ההבדל העיקרי בין לחץ של מוצקים לנוזלים הוא שלחץ של מוצקים נובע רק בגלל משקל המוצק, בעוד שלחץ של נוזל נוצר עקב משקל ותנועה של מולקולות הנוזל. בעת חישוב הלחצים הללו, אנו יכולים לחשב את לחץ המוצקים באמצעות משקל המוצק ולחץ הנוזלים באמצעות משקל הנוזל והתנועה של מולקולות נוזלים. כאשר בוחנים את הצורות של מוצקים ונוזלים, למוצק יש צורה מוגדרת מכיוון שהלחץ על הצד של המוצק, הניצב לווקטור המשקל, הוא תמיד אפס בעוד שהנוזל מקבל את צורת המיכל מכיוון שלחץ הנוזל פועל על הצדדים. מהנוזל וגם מהתחתית.
סיכום – לחץ של מוצקים מול נוזלים
ההבדל העיקרי בין לחץ של מוצקים לנוזלים הוא שלחץ של מוצקים נובע רק בגלל משקל המוצק, בעוד שלחץ של נוזל נוצר עקב משקל ותנועה של מולקולות הנוזל.
