آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
فشار آب در عمق؛ فرق فشار آبی و فشار کل
هرچه پایین‌تر بری، فشار چه‌قدر بیشتر می‌شه؟ عمق و نوع آب رو تغییر بده و ببین فشار ناشی از آب با فشار کل چه فرقی داره.
آزمایش رو شروع کنمقدار شروع رو اجرا کن و هر بار فقط عمق یا نوع آب رو عوض کن. دو خروجی رو با هم بخون: فشار کل و فشار آبیِ ناشی از ستون مایع.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
عمق رو تقریباً دو برابر کن
نوع مایع رو روی آب شیرین بذار. عمق رو اول ۵٫۱ متر و بعد ۱۰٫۱ متر کن و فشار کل و فشار آبی رو در هر دو حالت یادداشت کن.
حدست چیه؟ با نزدیک به دو برابر شدن عمق، فشار آبی تقریباً دو برابر می‌شه؟ فشار کل چی؟
توضیح نتیجه رو ببین
فشار آبی از ۵۰ به ۹۹٫۱ کیلو‌پاسکال می‌رسه؛ تقریباً دو برابر. فشار کل هم از ۱۵۱ به ۲۰۰٫۱ کیلو‌پاسکال می‌رسه، اما چون فشار هوای سطح هم بهش اضافه می‌شه، دو برابر نمی‌شه.
آب شور رو با آب شیرین بسنج
عمق رو روی ۲۰٫۱ متر نگه دار. یک بار نوع مایع رو آب شیرین و یک بار آب شور بذار و هر دو خروجی رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ در عمق یکسان، آب شور فشار آبی بیشتری می‌سازه یا فشارها برابر می‌مونن؟
توضیح نتیجه رو ببین
در آب شیرین، فشار آبی حدود ۱۹۷٫۲ کیلو‌پاسکاله؛ در آب شور حدود ۲۰۲٫۱ کیلو‌پاسکال. فشار کل به‌ترتیب ۲۹۸٫۲ و ۳۰۳٫۱ کیلو‌پاسکاله. چگالی آب شور در این مدل ۲٫۵ درصد بیشتره، پس سهم فشار آب هم بیشتر می‌شه.
فشار هوا رو از فشار آب جدا کن
با آب شیرین، یک بار عمق ۰٫۱ متر و یک بار ۰٫۶ متر رو امتحان کن. هر بار «فشار آبی» و «فشار کل» رو جدا بخون.
حدست چیه؟ چرا فشار کل در هر دو حالت حدود ۱۰۱ کیلو‌پاسکال بیشتر از فشار آبیه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در عمق ۰٫۱ متر، فشار آبی حدود ۱ و فشار کل ۱۰۲ کیلو‌پاسکاله؛ در ۰٫۶ متر، این دو حدود ۵٫۹ و ۱۰۶٫۹ کیلو‌پاسکالن. مدل فشار هوای سطح رو ۱۰۱ کیلو‌پاسکال می‌گیره و به فشار آب اضافه می‌کنه.
پشت این حرکت چه خبره؟
فشار کل با فشار آبی فرق داره
P_total = P0 + rho*g*d
فشار آبی فقط سهم وزن مایع بالای نقطه رو حساب می‌کنه. فشار کل، فشار هوای روی سطح رو هم به اون اضافه می‌کنه؛ برای همین در عمق کم هم فشار کل نزدیک ۱۰۱ کیلو‌پاسکاله.
عمق بیشتر، فشار آب بیشتر
P_gauge = rho*g*d
در یک مایع با چگالی ثابت، فشار آبی با عمق نسبت مستقیم داره. اگر عمق رو تقریباً دو برابر کنی، سهم فشار آب هم تقریباً دو برابر می‌شه؛ فشار کل به خاطر بخش ثابتِ فشار سطح دقیقاً دو برابر نمی‌شه.
مایع چگال‌تر فشار بیشتری می‌سازه
P_gauge_1/P_gauge_2 = rho_1/rho_2
در عمق یکسان، چگالی بیشتر یعنی مایع بالای نقطه وزن بیشتری داره و فشار آبی بیشتر می‌شه. این مدل برای آب شیرین چگالی ۱۰۰۰ و برای آب شور ۱۰۲۵ کیلوگرم بر متر مکعب می‌گیره.
یکاها رو با هم هماهنگ کن
1 kPa = 1000 Pa
عمق بر حسب متره، چگالی بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب و شتاب گرانش بر حسب متر بر مجذور ثانیه. فشار خروجی بر حسب کیلو‌پاسکال نشون داده می‌شه؛ فشار آب و فشار کل هر دو همین یکا رو دارن.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا فشار کل از فشاری که آب به‌تنهایی می‌سازه بیشتره؟
دو خروجی رو در یک عمق کنار هم بخون. فشار آبی از وزن آب بالای نقطه می‌آد؛ فشار کل، فشار هوای سطح رو هم به اون اضافه می‌کنه. حالا با ثابت نگه‌داشتن نوع آب، عمق رو زیاد کن و ببین کدوم بخش تغییر می‌کنه و کدوم بخش ثابته.
سؤال‌های رایج
فشار آبی یعنی فشار گیج؟
بله؛ اینجا فشار آبی همون فشار ناشی از ستون مایعه و فشار هوای سطح رو شامل نمی‌شه. فشار کل برابر همین مقدار به‌علاوهٔ ۱۰۱ کیلو‌پاسکال فشار سطحه.
چرا آب شور در همان عمق فشار بیشتری داره؟
در این مدل چگالی آب شور ۱۰۲۵ و آب شیرین ۱۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعبه. مایع چگال‌تر در همان عمق وزن بیشتری بالای نقطه داره، پس فشار آبی بیشتر می‌شه.
اگر عمق دو برابر بشه، فشار کل هم دو برابر می‌شه؟
نه دقیقاً. فشار آبی با عمق نسبت مستقیم داره، اما فشار کل یک سهم ثابت ۱۰۱ کیلو‌پاسکالی از هوای سطح هم داره. پس با دو برابر شدن عمق، فشار آبی دو برابر می‌شه ولی فشار کل کمتر از دو برابر می‌شه.
چرا نزدیک سطح هم فشار کل حدود ۱۰۱ کیلو‌پاسکاله؟
چون فشار هوا روی سطح در این مدل حذف نمی‌شه؛ فقط سهم فشار آب نزدیک صفره. فشار کل از جمع فشار هوای سطح و فشار آبی به‌دست می‌آد.
چرا عقربه در بیشترین عمق تا آخر می‌ره؟
مقیاس رسم‌شده تا ۶۰۰ کیلو‌پاسکاله. در بیشترین عمق و با آب شور، فشار کل کمی از این مقدار بیشتر می‌شه و عقربه همون انتهای مقیاس می‌ایسته؛ عدد خروجی جداگانه همچنان مقدار محاسبه‌شده رو نشون می‌ده.