14 4-3 تطبيقات على الضغط
أولًا: قياس ضغط الدم.
- الدم سائل لزج يُضَخ خلال نظام معقد من الشرايين والأوردة بواسطة تأثير مضخة هي القلب، وانسياب الدم في الجسم يكون عادةً هادئًا؛
- فإذا أصبح مضطربًا صحبه ضجيج، ويعد صاحبه مريضًا.
- وعند قياس ضغط الدم نحصل على قيمتين:
- الضغط الانقباضي (Systolic): وفيه يكون ضغط الدم بالشريان في أقصى قيمة، ويحدث عندما تتقلص عضلة القلب فيندفع الدم من البطين الأيسر إلى الأورطي (الأبهر) ومن هناك إلى الشرايين.
- الضغط الانبساطي (Diastolic): وفيه يقل ضغط الدم بالشريان إلى أقل ما يمكن عند انبساط عضلة القلب.
وفي الإنسان المتمتع بصحة جيدة يكون الضغط الانقباضي نحو 120 Torr والانبساطي نحو 80 Torr.
- مثال: عبّر عن ضغط الدم الانقباضي (120 Torr) بالباسكال: \[\begin{gathered}P = 0.12 \times 13600 \times 9.8 =\;\color{#15803d}{\mathbf{1.6 \times 10^{4} \,\text{Pa}}}\end{gathered}\].
- أما الانبساطي (80 Torr) فهو \[\begin{gathered}0.08 \times 133280 \approx \;\color{#15803d}{\mathbf{1.07 \times 10^{4} \,\text{Pa}}}\end{gathered}\].
ثانيًا: ضغط هواء إطار السيارة.
- يمتلئ إطار السيارة بالهواء تحت ضغط عالٍ فتكون مساحة التماس مع الطريق أقل ما يمكن.
- أما إذا امتلأ الإطار تحت ضغط منخفض فإن مساحة التماس بين الإطار والطريق تزداد ويؤدي ذلك إلى زيادة الاحتكاك وسخونة الإطار.
- ويقاس ضغط الهواء في الإطار بمقياس خاص لضغط الهواء.
- مثال: مقياس ضغط إطار قرأ 2.2 × 10⁵ Pa (ضغط زائد عن الجوي).
- الضغط المطلق للهواء = \[\begin{gathered}2.2 \times 10^{5} + 1.013 \times 10^{5} = 3.213 \times 10^{5} \,\text{Pa}\end{gathered}\] ، أي \[\begin{gathered}\dfrac{3.213}{1.013} =\;\color{#15803d}{\mathbf{3.17 \,\text{atm}}}\end{gathered}\] تقريبًا.
ثالثًا: ضغط السوائل في مجال الطب والصحة العامة (للمناقشة):
- لماذا نضع كيس الهواء في جهاز قياس الضغط حول العضد والذراع في وضع مريح في مستوى القلب؟ لأن ضغط الدم يتغير بتغير الارتفاع عن القلب (بمقدار ρ g h) كما يحدث في أي سائل؛ فإذا كان الذراع أعلى من القلب قلّت القراءة، وإذا كان أسفله زادت. ووضع الذراع في مستوى القلب يلغي أثر فرق الارتفاع فتكون القراءة صحيحة.
- لماذا يزيد الجلوس لفترات طويلة من خطر الإصابة بجلطات الساق؟ لأن الدم في الساقين يكون عند مستوى أقل بكثير من القلب فيزداد ضغطه (ρ g h)، ويقل نشاط عضلات الساق التي تساعد في دفع الدم في الأوردة، فيبطؤ تدفق الدم ويزداد احتمال تجلطه. النصائح: الحركة والمشي كل فترة، تحريك القدمين والساقين، رفع الساقين أثناء الراحة، شرب كمية كافية من الماء، وتجنب الملابس الضيقة.