ميكانيكا الموائع

تقدّم هذه الدورة مدخلاً أولياً إلى ميكانيكا الموائع، وهي مبنية على الوحدات السبعة الأولى المشتركة بين مقررين على مستوى البكالوريوس يُدرَّسان في المدرسة الاتحادية المتعددة التقانات في لوزان (EPFL) ضمن تخصصي الهندسة الميكانيكية والهندسة المدنية. نبدأ بدراسة الخصائص الفيزيائية للموائع، بما في ذلك حالات المادة ومفهوم اللزوجة وكيف تؤثر في سلوك الجريان. ثم نخصص فصلاً للتوتر السطحي وظواهره، مع التركيز على الخاصية الشعرية (الكابيلارية) وتطبيقاتها. بعد ذلك نُعرّف مفهوم التشابه (Similitude) وأهمية استخدام الأعداد اللابعدية في تحليل الجريان ومقارنة الأنظمة المختلفة، بما يتيح تعميم النتائج من النماذج إلى الحالات الواقعية. ثم ننتقل إلى سكون الموائع من خلال قانون الهيدروستاتيك لفهم توزع الضغط في السوائل الساكنة. أما ديناميكا الموائع فسنقاربها أولاً عبر الكينماتيكا (وصف الحركة) قبل الانتقال إلى معادلات الاتزان/الموازنة (Equations de bilan) التي تصف حفظ الكتلة والزخم والطاقة. ويتضمن ذلك تطبيقاً لمبرهنة حفظ الطاقة الحركية عبر مبرهنة برنولي. في الجزء الأخير نبيّن كيف يمكن لهذه المبرهنة، رغم بساطتها النسبية، أن تفسّر وتساعد على حساب أنواع من الجريان في تطبيقات هندسية مختلفة، مع ربط المفاهيم النظرية بسياقات عملية وتجريبية.

• وصف الخصائص الفيزيائية للموائع، بما في ذلك حالات المادة ومفهوم اللزوجة
• تناول ديناميكا الموائع من خلال الكينماتيكا (وصف حركة الجريان)
• شرح وحساب الجريان باستخدام مبرهنة برنولي

• ميكانيكا النقطة (ميكانيكا الجسيم)
• ميكانيكا الجسم الصلب
• المعادلات التفاضلية العادية