7.5
ينشأ الضغط الهيدروستاتيكي من وزن السائل في حالة السكون ويزداد بشكل متناسب مع العمق.
بالنسبة لسطح أفقي مغمور بعمق ثابت، يكون الضغط ثابتا ويساوي حاصل ضرب كثافة السوائل، والتسارع الناتج عن الجاذبية، والعمق.
لكن بالنسبة لسطح عمودي مثل وجه السد، كل نقطة تقع على عمق مختلف، مما يؤدي إلى زيادة الضغط مع العمق وخلق توزيع قوة غير منتظم.
لحساب القوة الهيدروستاتيكية الكلية الناتجة عن هذا الضغط المتغير، يتم تقسيم المقطع المغمور إلى شرائط أفقية رفيعة. كل شريط يقع على عمق محدد وله مساحة تساوي عرضه مضروبا في سماكته الرأسية الصغيرة.
الضغط على كل شريط يساوي كثافة وزن السائل مضروبا في عمقه تحت السطح، والقوة على ذلك الشريط تساوي الضغط مضروبا في المساحة.
جمع هذه القوى عبر جميع الشرائط يقارب القوة الكلية باستخدام مجموع ريمان. مع اقتراب سمك الشريط من الصفر، يصبح المجموع تكاملا محددا.
يعبر هذا التكامل عن القوة الهيدروستاتيكية الكلية كضغط مضروبا في دالة العرض، المدمجة على العمق المغمور.
تعد هذه الطريقة ضرورية في الهندسة المدنية لتصميم هياكل احتجاز فعالة.
القوة الهيدروستاتيكية هي القوة الكلية التي يؤثر بها سائل ساكن على سطح ما. بالنسبة لسطح أفقي مغمور عند عمق ثابت، يكون الضغط ثابتًا ويُحسب على هيئة حاصل…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.