تعريف الضغط

من الضروري أن نقوم بتعريف الضغط قبل الحديث عن قياس الضغط وكتعريفٍ هو عبارةٌ عن خاصيّةٍ فيزيائيّةٍ، ويُعرف بأنه القوة الواقعة على وحدة مساحةٍ مقدارها 1سم2 في الفراغ، حيث يختلف باختلاف المادة. ويعتمد الضغط على عدة عواملٍ وهي: وزن الجسم (وهو عبارةٌ عن الكتلة مضروبة بتسارع الجاذبية الأرضيّة 9.8 م/ث2)، والذي يتناسب طرديًّا مع الضغط، بالإضافة إلى المساحة الواقع عليها هذا الوزن، والتي تتناسب عكسيًّا مع الضغط. يعتبر الضغط كميّةً قياسيّةً يعبر عنها بالمقدار وليس بالاتجاه، ويشار غالبًا للضغط بأنه الضغط الجوي،1

ويرمز له بأحد الرموز ض بالعربية، أو P اختصارًا للكلمة الإنجليزية Pressure

وحدات قياس الضغط وتحويلاتها

هنالك العديد من الوحدات المستخدمة في قياس الضغط، والتي تعتمد على طبيعة المجال الذي نعمل فيه، أما بالنسبة للنقطة المرجعية لقياس الضغط فهي مستوى سطح البحر وفيها تكون قيمة الضغط صفرًا، ومن أهم هذه الوحدات ما يأتي:

وحدة قياس الضغط الباسكال

  • أخذت وحدة قياس الضغط اسمها من عالم الرياضيات والفيزياء الفرنسي بليز باسكال(Blaise Pascal)

رمزها Pa هي وحدةٌ مشتقةٌ من النظام الدولي للوحدات للضغط أو الإجهاد، وهي معامل يونغ ومقاومة الشد، وهو قياسٌ للقوة العمودية على وحدة المساحة، أي مساوية لنيوتن واحد على المتر المربع (N/m2) . ونحن نسمع يوميًّا عن الباسكال في تقارير النشرة الجوية التي تتحدث عن الضغط الجوي

إن 1 باسكال يساوي 1 نيوتن على المتر المربع ، وهي وحدةٌ صغيرةٌ جدًا للضغط .

يمكن تعيين الضغط الجوي بالباسكال عن طريق المعادلة :

P=F/A

نعطي في المعادلة القوة المؤثرة F بوحدة نيوتن علي 1 متر مربع ، فنحصل على النتيجة بوحدة “باسكال”

فهي تعتبر الوحدة الأساسيّة لقياس الضغط، وتُشتق منها باقي الوحدات الأخرى المستخدمة في قياس الضغط، كالبار والملي بار، حيث إنّ كلّ 1 بار = 100000 باسكال.

تُستخدم وحدة باسكال بشكلٍ شائعٍ، مثل جداول ضغط داوليب الدراجات الهوائية.

 1باسكال 1 =  نيوتن1  = 2 جول/ م3 = 10-5 بار = 10.197×10-6  ضغط جوي

وحدة الهيكتوسكال

ويرمز لها بـ hpa، وهي إحدى الوحدات المضاعفة لوحدة الباسكال

(hPa = 100 Pa  1)

وحدة قياس الضغط بار bar

تستخدم هذه الوحدة في قياس الضغط في أماكنٍ مختلفةٍ في الأرض، وتستخدم أيضًا في الأبحاث العلميّة، وفي قياس الضغط في البحار والمحيطات على أعماقٍ مختلفةٍ، لا تتبع النظام الدولي للوحدات، وتساوي تقريبًا مقدار 1 ضغط جوي عادي عند سطح البحر، وتساوي 100 كيلوباسكال إذا كان الضغط الجوي عاديًّا عند بلوغ سطح البحر، ويجزء البار إلى 1000 مللي بار  (1 بار = 1000 مللي بار).

التور (Torr)

يسمى أيضًا بـالسنتيمتر الزئبقي (Centimeter of mercury)

هو وحدةٌ من وحدات قياس الضغط  ، يرمز له بـ: cmHg.

وتستخدم هذه الوحدة في قياس الضغط على ارتفاعاتٍ مختلفةٍ من سطح الكرة الأرضيّة، وكذلك في قياس الضغط في الأدوات المستخدمة في المصانع، ويعد العالم الإيطالي “إيفانجيليستا تورتشيللي” هو أول من اكتشف جهاز الباروميتر الذي يستخدم في قياس الضغط الجوي في ارتفاعاتٍ مختلفةٍ على سطح الأرض، ويساوي 76 من السنتيمتر من الزئبق 101325 من الباسكال

وبتعبير رياضي:

76cmHg = 101325 Pa

الميلليمتر الزئبقي

هي وحدة مانوميترية لقياس الضغط ويرمز لها بـ mm Hg ملم زئبق، والتي كانت تُعرف في السابق بأنّها الضغط الإضافي الناتج عن عمودٍ من الزئبق بارتفاع ميليمتر واحد، أما في الوقت الحاضر فهي تساوي بدقةٍ أكبر 13.5951× 9.80665= 133.322387415 باسكال.

ضغط جوي تقني

تختصر بجوٍ تقنيٍّ ويرمز بها بـat، وهي أيضًا لا تتبع لنظام الوحدات الدولي والتي تساوي كيلو غرام ثقلي في سم2، وأيضًا فإنّ 1 ضغط جوي تقني يساوي 98.0665 كيلوباسكال، والذي يعادل تقريبًا 0.96784 ضغطًا جويًّا نظاميًّا.

ضغط جوي

هي عبارةٌ عن وحدةٍ عالميةٍ لقياس الضغط والتي يرمز لها بـ atm، والتي تم اعتمادها عام 1945م بأنّها تساوي بدقة 1,013,250 داين/سم2، والذي يعادل 101,325 باسكال.

باوند ثقلي في البوصة المربعة

تعادل 6,894.76 باسكال و68.948×10−3بار، كما أنّها تساوي 68.046×10−3 ضغط جوي و51.715 بارًا.

بساي psi

هي وحدة ضغطٍ أو إجهادٍ يعبر عنها بأنها قوة باوند ثقلي واحد في البوصة المربعة

1 Psi = 6895 N/m2

1 bar = 14.5038 psi

المراجع