ملخص الفيزياء تانية ثانوي، الترم الأول الفصل الرابع: خواص الموائع المتحركة

المصطلحات والتعريفات العلمية

• المائع: المواد التي تتميز بقدرتها على الانسياب، وبالتالي تشتمل الموائع على المواد السائلة والغازية.
• الكثافة: هي خاصية أساسية لأي مادة، ويرمز لها بالرمز ρ، وتُعرف بالكتلة (m) لوحدة الحجوم (V). (الوحدة: kg/m³)
• الكثافة النسبية: هي النسبة بين كثافة مادة ما إلى كثافة الماء عند 4°C. (الوحدة: لا وحدات)
• السريان الطبقي: سريان منتظم وهادئ، تكون فيه طبقات المائع متوازية ولا تختلط.
• السريان المضطرب: سريان غير منتظم وفيه دوامات، ويحدث عند سرعات عالية.
• السريان الهادئ: سريان يكون فيه معدل السريان ثابتًا على طول مسار المائع.
• اللزوجة: خاصية للموائع تقاوم الانسياب. (الوحدة: باوزيل Po)

القوانين والمعادلات الفيزيائية

معادلة الكثافة

ρ = m ÷ V

حيث:

شرط التطبيق: تُستخدم لتحديد كثافة أي مادة. مثال عددي: إذا كانت كتلة مادة 10 kg وحجمها 2 m³، احسب كثافتها. الحل: ρ = 10 kg ÷ 2 m³ = 5 kg/m³. الإجابة: 5 kg/m³.

معادلة الاستمرارية

A₁V₁ = A₂V₂

حيث:

شرط التطبيق: تُستخدم في حالة السريان الهادئ غير القابل للانضغاط. مثال عددي: إذا كانت مساحة المقطع الأول 0.1 m² وسرعة المائع 5 m/s، ومساحة المقطع الثاني 0.2 m²، احسب سرعة المائع عند المقطع الثاني. الحل: V₂ = (A₁ ÷ A₂) × V₁ = (0.1 m² ÷ 0.2 m²) × 5 m/s = 2.5 m/s. الإجابة: 2.5 m/s.

خواص الموائع

الموائع هي المواد التي تتميز بقدرتها على الانسياب، وتشمل المواد السائلة والغازية. تختلف الموائع في خواصها الفيزيائية مثل الكثافة واللزوجة. الكثافة هي كتلة المائع لوحدة الحجوم، وتُستخدم لتحديد كثافة أي مادة. اللزوجة هي خاصية للموائع تقاوم الانسياب.

السريان الطبقي

السريان الطبقي هو سريان منتظم وهادئ، تكون فيه طبقات المائع متوازية ولا تختلط. يحدث السريان الطبقي عند سرعات منخفضة، ويتصف بالاستقرار والانتظام.

السريان المضطرب

السريان المضطرب هو سريان غير منتظم وفيه دوامات، ويحدث عند سرعات عالية. يحدث السريان المضطرب عندما تزيد سرعة المائع عن حد معين، مما يؤدي إلى تكوين دوامات واضطرابات في المائع.

تطبيقات محلولة

1. إذا كانت كتلة مادة 15 kg وحجمها 3 m³، احسب كثافتها. الحل: ρ = m ÷ V = 15 kg ÷ 3 m³ = 5 kg/m³. الإجابة: 5 kg/m³.
2. إذا كانت مساحة المقطع الأول 0.2 m² وسرعة المائع 10 m/s، ومساحة المقطع الثاني 0.4 m²، احسب سرعة المائع عند المقطع الثاني. الحل: V₂ = (A₁ ÷ A₂) × V₁ = (0.2 m² ÷ 0.4 m²) × 10 m/s = 5 m/s. الإجابة: 5 m/s.

أخطاء شائعة في الامتحان

1. الخلط بين السريان الطبقي و السريان المضطرب.
2. عدم فهم مفهوم الكثافة واللزوجة.
3. عدم القدرة على تطبيق معادلة الاستمرارية.
4. عدم القدرة على حل المسائل العددية المتعلقة بالكثافة والسرعة.

قائمة المراجعة السريعة

• [ ] تعريف المائع.
• [ ] تعريف الكثافة.
• [ ] تعريف الكثافة النسبية.
• [ ] تعريف السريان الطبقي.
• [ ] تعريف السريان المضطرب.
• [ ] معادلة الكثافة.
• [ ] معادلة الاستمرارية.
• [ ] تطبيق معادلة الاستمرارية.
• [ ] حل المسائل العددية المتعلقة بالكثافة والسرعة.
• [ ] فهم خواص الموائع.
• [ ] فهم السريان الطبقي و السريان المضطرب.
• [ ] القدرة على التمييز بين السريان الطبقي و السريان المضطرب.

جميع معادلات الفصل دفعة واحدة

ρ = m ÷ V
A₁V₁ = A₂V₂

بالتوفيق في امتحاناتك!