لماذا ينهار المنزل من الداخل الى الخارج عندما يمر اعصار

لماذا ينهار المنزل من الداخل الى الخارج عندما يمر اعصار

لماذا ينهار المنزل من الداخل الى الخارج عندما يمر اعصار، لمعرفة إجابة هذا السؤال سوف يتم شرح بعض القوانين المتعلقة بالضغط الجوي والأحداث الناتجة عن تعرض جسم ما لفروقات في الضغط، بالإضافة إلى العوامل التي تؤثر على الضغط في الموائع، مثل تغير السرعة والعوامل الأخرى التي تؤثر على الضغط في الغازات والسوائل.

ما هو مبدأ بيرنولي

وضع مبدأ بيرنولي عالم الرياضيات السويسري دانيال بيرنولي عام 1738، وينص مبدأ بيرنولي في ديناميك الموائع على أن الزيادة في سرعة المائع تحدث بالتزامن مع انخفاض الضغط أو انخفاض الطاقة الكامنة للمائع، وقد قام العالم بالتجربة التالية: وهي أنبوب على شكل حلقة قطر المدخل يتساوى مع قطر المخرج، وفي المنتصف يضيع قطر الأنبوب الحلقي، وقد لاحظ العام برنولي أنه عند إدخال غاز ما للأنبوب، فإن سرعة الغاز تتغير في المنطقة الضيقة عن سرعته في المخرج.[1]

شاهد أيضًا: ينص مبدأ باسكال أن قوة الدفع المؤثرة في جسم داخل مائع تساوي وزن المائع الذي يزيحه هذا الجسم

لماذا ينهار المنزل من الداخل الى الخارج عندما يمر اعصار

وللإجابة على هذا السؤال يجب علينا أن نعلم ما هي الحدود الخارجية للمسألة وهي على الشكل التالي: إن ضغط الهواء في الإعصار يكون أقل من ضغط الهواء العادي أي أقل من الضغط الجوي، وذلك بسبب سرعة الإعصار التي تسبب انخفاض ضغط الهواء فيه حسب مبدأ بيرنولي، وعندما يصل الإعصار إلى المنازل تكون المنازل مغلقة والضغط بداخل المنزل مساوي للضغط الجوي، أي أنه أكبر من ضغط هواء الإعصار، فعندما يصل الإعصار للمنزل يسبب انهيار المنزل، بالتالي الإجابة على تساؤل لماذا ينهار المنزل من الداخل الى الخارج عندما يمر اعصار:

  • الإجابة هي بسبب اختلاف الضغط بين هواء الإعصار والهواء داخل المنزل، مما يسبب قوة ضغط كبيرة جدًا على جدران نوافذ المنزل مما يسبب انهياره، ويمكن تخفيف الفروقات بين ضغط الهواء داخل المنزل وضغط الإعصار بفتح النوافذ والأبواب مما يسمح بتبادل الضغط مع المحيط الخارجي بسهولة.

شاهد أيضًا: العوامل التي يعتمد عليها الضغط هي

تطبيقات مبدأ بيرنولي

هنالك العديد من التطبيقات لمبدأ بيرنولي وهي تطبيقات عديدة وتحيط بالكائنات من كل اتجاه، ويمكن اعتبار قوانين نقل الحرارة وبعض قوانين الجاذبية أحد تطبيقات بيرنولي، ومن أهم تطبيقات بيرنولي: [2]

الطائرات

أحد أهم تطبيقات مبدأ بيرنولي هي في الطائرات، حيث تتم هندسة أجنحة الطائرة بطريقة ما، حيث يكون الجزء العلوي من أجنحة الطائرة منحنيًا إلى حد ما بينما يكون الجزء السفلي من الجناح مسطحًا، فأثناء وجود الطائرة في الهواء ينتقل الهواء بشكل متزامن من الجزء العلوي إلى السفلي وبالعكس، وبسبب تصميم الأجنحة تكون سرعة الهواء في الجزء السفلي أبطأ منها في الجزء العلوي، مما يسبب ارتفاع الضغط في الجزء السفلي، ويتحرك الهواء في الجزء العلوي بسرعة أكبر ويكون الضغط أقل، مما يسمح بنشوء قوة رفع ترفع الطائرة، بالإضافة لقوة الدفع التي تستخدمها الطائرة للحركة للأمام.

شاهد أيضًا: يقل الضغط الجوي كلما ارتفعنا لأعلى بسبب

القوارب ذات الأشرعة

يظن الكثير أن سبب حركة القوارب هي الرياح، ولكن هذه المعلومة ليست صحيحة دائمًا لأنه في بعض الحالات ليس هنالك رياح قوية بما يكفي لتحريك الشراع، ويمكن تفسير ذلك بأن المركب يحتوي شراع إلى الشمال، وعارضة بالاتجاه المعاكس، فإذا زادت سرعة الهواء على الشراع يسبب ذلك ضغط منخفض على الشراع والعارضة مما يسبب حركة القارب في الماء.

شاهد أيضًا:عندما يعادل ضغط السائل ضغط الغاز المحيط به يحدث

تطبيقات أخرى

مثل تطبيق كرة البيسبول حيث تكون السرعة في أعلى الكرة أقل من السرعة في أسفلها، بالإضافة لتطبيق فتح النوافذ والأبواب والتي تسبب مرور تيار سريع من الهواء، لأنه خلف الباب هنالك ضغط مرتفع من الهواء الساخن وخلف الباب من الجهة الأخرى ضغط منخفض فعند فتح الباب يتحرك الهواء بسرعة كبيرة.

شاهد أيضًا: كيف يختلف ضغط الهواء في اثناء حدوث نسيم البر والبحر

وفي الختام تمت الإجابة على استفسار لماذا ينهار المنزل من الداخل الى الخارج عندما يمر اعصار ، وقد تبين السبب وهو الفروقات في الضغط بين الإعصار السريع والضغط الساكن داخل المنزل، كما تم توضيح مفهوم مبدأ بيرنولي في ميكانيك الموائع، بالإضافة إلى ذكر أهم تطبيقات مبدأ بيرنولي.

المراجع

  1. ^ skybrary.aero , Bernoulli's Principle , 19/10/2021
  2. ^ bernoullisprinciple.weebly.com , Common Applications of Bernoulli's Principle , 19/10/2021
82 مشاهدة