تُعتبر القوة الناتجة عن وزن عمود الهواء الموجود فوق منطقة محددة من الظواهر الطبيعية الأساسية التي تساعد في فهم العالم من حولنا. يتم تعريف القوة عمومًا على أنها الدفع أو السحب الذي ينتج من تفاعل جسمين، ولكن تتمثل القوة التي تؤثر على مساحة معينة بسبب وزن عمود الهواء في مفهوم خاص. في هذا المقال، سنستعرض إجابة السؤال المطروح حول هذه القوة، ونسلط الضوء على العوامل التي تؤثر على الضغط الجوي وأهم الأجهزة المستخدمة في قياسه.
تعريف القوة الواقعة على مساحة معينة بفعل وزن عمود الهواء
تواجه الأجسام تأثيرات الجاذبية الأرضية التي تعتبر القوة الأساسية لجذب الأجسام نحو مركز الأرض. يتمثل عُمود الهواء في المساحة المحددة ويكون ثابتًا بفعل الجاذبية، لذا فإن الإجابة الصحيحة على السؤال “ما هي القوة الواقعة على مساحة معينة بفعل وزن عمود الهواء فوقها” هي
- الضغط الجوي.
الأجهزة المستخدمة في قياس الضغط الجوي
يعبر الضغط الجوي عن تأثير الجاذبية الأرضية على الهواء من خلال دفعه نحو الأسفل، مما يسبب ضغطه على الأجسام الملامسة له. يتم قياس الضغط الجوي باستخدام مجموعة من الأجهزة المتخصصة، ومنها
جهاز الباروميتر الزئبقي
يُستخدم جهاز الباروميتر الزئبقي في قياس الضغط الجوي عبر قياس ارتفاع عمود الزئبق داخل الجهاز. يعتبر الزئبق خيارًا مثاليًا لهذه المهمة نظرًا لخصائصه وكثافته، مما يجعل من السهل التعامل مع ارتفاعه. على سبيل المثال، إذا تم استخدام الماء بدلاً من الزئبق، سيكون الارتفاع المطلوب لقياس الضغط الجوي عشرة أضعاف ارتفاع الزئبق.
جهاز الباروميتر المعدني
يُعرف الباروميتر المعدني باسم جهاز اللاسائلي، ويعتبر خيارًا آمنًا لقياس الضغط الجوي حيث يتم الاستغناء عن الزئبق السام. يعتمد هذا الجهاز على وجود معدن مرن يتمدد وينكمش طبقًا لتغيرات الضغط الجوي، ويرتبط هذا المعدن بإبرة تشير إلى قياس الضغط على قرص الجهاز. تشهد هذه الأجهزة شيوعًا في المنازل والطائرات نظرًا لسهولة التعامل معها.
العوامل المؤثرة في الضغط الجوي
يوجد عدة عوامل تؤثر في الضغط الجوي، ومن أبرز هذه العوامل
- درجة الحرارة العلاقة بين درجة الحرارة والضغط الجوي عكسية؛ ففي حالة ارتفاع حرارة الهواء، يقل الضغط الجوي بسبب انخفاض كثافة الهواء الساخن مقارنة بالبارد.
- الارتفاع عن سطح البحر كلما زاد الارتفاع، قل الضغط الجوي؛ وذلك لأن عمود الهواء يصبح أقل وزنًا.
- دوران الأرض يسهم دوران الأرض في تحرك الهواء الكثيف نحو خط الاستواء، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط الجوي في هذه المنطقة.
- الموقع بالنسبة لدوائر العرض يرتفع الضغط الجوي كلما ابتعدنا عن خط الاستواء.
- تضاريس سطح الأرض يتأثر الضغط الجوي بجغرافية المنطقة، حيث يكون الضغط أعلى فوق المسطحات المائية مقارنة باليابسة.
في ختام هذا المقال، لقد استعرضنا مفهوم الضغط الجوي، العوامل المؤثرة عليه، والأجهزة المستخدمة في قياسه. نأمل أن تكون المعلومات المقدمة قد أثرت معرفتكم حول القوة الواقعة على مساحة معينة بفعل وزن عمود الهواء.