الأواني المستطرقة والأنبوبة ذات الشعبتين - فيزياء الصف الثاني الثانوي

الأواني المستطرقة هي مجموعة من الأوعية المتصلة ببعضها، والمملوءة بنفس السائل. عند الاتزان، يكون السطح العلوي للسائل في جميع الأواني على نفس المستوى، بغض النظر عن شكل الأوعية.

فكرة عمل الأواني المستطرقة:

تعتمد الأواني المستطرقة على مبدأ أن الضغط عند جميع النقاط التي تقع في مستوى أفقي واحد في سائل متجانس وساكن يكون متساويًا.

تطبيقات الأواني المستطرقة:

• استخدامها في تصميم أنابيب المياه في المدن.
• قياس كثافة السوائل.
• استخدامها في بعض الأجهزة الهيدروليكية.

الأنبوبة ذات الشعبتين:

الأنبوبة ذات الشعبتين هي أنبوبة على شكل حرف U، تُستخدم لقياس الضغط عند نقطة معينة في السائل.

كيف تعمل؟

تعتمد على تساوي الضغط عند جميع النقاط التي تقع في مستوى أفقي واحد عندما يكون السائل ساكنًا ومتجانسًا.

تطبيقات الأنبوبة ذات الشعبتين:

• مقارنة كثافات سائلين.
• تحديد كثافة سائل باستخدام كثافة سائل آخر معروفة.
• إيجاد الكثافة النسبية للسائل عمليًا.

كيفية تحديد كثافة السائل باستخدام الأنبوبة ذات الشعبتين:

1. املأ الأنبوب بالماء بحيث يكون مستواه متساويًا في كلا الفرعين.
2. صب بعض الزيت في أحد الفروع، مما يؤدي إلى تكوين سطح فاصل بين الماء والزيت.
3. عند الاتزان، يكون الضغط عند النقاط المتقابلة في الفرعين متساويًا.

ملاحظات هامة:

• عند الاتزان، يكون ارتفاع السائل فوق السطح الفاصل متناسبًا عكسيًا مع كثافته.
• لا يؤثر نصف القطر أو مساحة المقطع العرضي للأنبوب على ارتفاع السائل.
• إذا انخفض مستوى السائل في أحد الفروع بمقدار $h$، فسيرتفع في الفرع الآخر بنفس المقدار.