Das Druckgesetz von Pascal wurde im 17. Jahrhundert vom französischen Wissenschaftler Blaise Pascal entdeckt, nach dem es benannt wurde. Die Formulierung dieses Gesetzes, seine Bedeutung und Anwendung im Alltag werden in diesem Artikel ausführlich besprochen.

Die Essenz des Pascalschen Gesetzes

Pascalsches Gesetz – der Druck, der auf eine Flüssigkeit oder ein Gas ausgeübt wird, überträgt sich unverändert auf jeden Punkt der Flüssigkeit oder des Gases. Das heißt, die Druckübertragung erfolgt in alle Richtungen gleichmäßig.

Dieses Gesetz gilt nur für Flüssigkeiten und Gase. Tatsache ist, dass sich Moleküle flüssiger und gasförmiger Stoffe unter Druck völlig anders verhalten als Moleküle fester Stoffe. Ihre Bewegung unterscheidet sich voneinander. Wenn sich die Moleküle von Flüssigkeiten und Gasen relativ frei bewegen, haben die Moleküle von Festkörpern diese Freiheit nicht. Sie schwingen nur geringfügig und weichen geringfügig von ihrer ursprünglichen Position ab. Und aufgrund der relativ freien Bewegung von Gas- und Flüssigkeitsmolekülen üben sie Druck in alle Richtungen aus.

Formel und Grundgröße des Pascalschen Gesetzes

Die Hauptgröße im Pascalschen Gesetz ist der Druck. Es wird in gemessen Pascal (Pa). Druck (P)- Attitüde Stärke (F), die auf die Oberfläche senkrecht zu ihr einwirkt Bereiche). Somit: P=F/S.

Merkmale des Gas- und Flüssigkeitsdrucks

In einem geschlossenen Gefäß treffen kleinste Partikel von Flüssigkeiten und Gasen – Moleküle – auf die Gefäßwände. Da diese Teilchen mobil sind, können sie sich von einem Ort mit höherem Druck zu einem Ort mit niedrigem Druck bewegen, d. h. innerhalb kurzer Zeit wird es gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des besetzten Gefäßes.

Um das Gesetz besser zu verstehen, können Sie ein Experiment durchführen. Nehmen wir einen Ballon und füllen ihn mit Wasser. Dann machen wir mit einer dünnen Nadel mehrere Löcher. Das Ergebnis wird nicht lange auf sich warten lassen. Wasser beginnt aus den Löchern zu fließen, und wenn die Kugel komprimiert wird (d. h. Druck ausgeübt wird), erhöht sich der Druck jedes Strahls um ein Vielfaches, unabhängig von der genauen Stelle, an der der Druck ausgeübt wurde.

Das gleiche Experiment kann mit Pascals Ball durchgeführt werden. Es handelt sich um eine runde Kugel mit vorhandenen Löchern, an der ein Kolben befestigt ist.

Reis. 1. Blaise Pascal

Der Flüssigkeitsdruck am Boden des Gefäßes wird nach folgender Formel ermittelt:

p=P/S=gpSh/s

p=gρ h

• G- Erdbeschleunigung,
• ρ – Flüssigkeitsdichte (kg/m³)
• H– Tiefe (Höhe der Flüssigkeitssäule)
• P– Druck in Pascal.

Unter Wasser hängt der Druck nur von der Tiefe und Dichte der Flüssigkeit ab. Das heißt, im Meer oder Ozean wird die Dichte mit zunehmendem Eintauchen größer.

Reis. 2. Druck in unterschiedlichen Tiefen

Rechtsanwendung in der Praxis

Viele Gesetze der Physik, darunter auch das Pascalsche Gesetz, werden in der Praxis angewendet. Beispielsweise könnte ein normales Wasserversorgungssystem nicht funktionieren, wenn dieses Gesetz nicht in Kraft wäre. Schließlich bewegen sich die Wassermoleküle im Rohr chaotisch und relativ frei, sodass der Druck, der auf die Wände des Wasserrohrs ausgeübt wird, überall gleich ist. Auch die Funktionsweise einer hydraulischen Presse basiert auf den Bewegungs- und Gleichgewichtsgesetzen von Flüssigkeiten. Die Presse besteht aus zwei miteinander verbundenen Zylindern mit Kolben. Der Raum unter den Kolben ist mit Öl gefüllt. Wirkt auf einen kleineren Kolben mit der Fläche S 2 eine Kraft F 2 , so wirkt auf einen größeren Kolben mit der Fläche S 1 eine Kraft F 1 .

Reis. 3. Hydraulische Presse

Sie können auch mit rohen und gekochten Eiern experimentieren. Wenn Sie zuerst das eine und dann das andere mit einem scharfen Gegenstand, zum Beispiel einem langen Nagel, durchstechen, wird das Ergebnis anders ausfallen. Ein hartgekochtes Ei geht direkt durch den Nagel, aber ein rohes Ei zerbricht in Stücke, da das Pascalsche Gesetz für ein rohes Ei gilt, nicht aber für ein hartgekochtes.

Das Gesetz von Pascal besagt, dass der Druck an allen Punkten einer ruhenden Flüssigkeit gleich ist, das heißt: F 1 /S 1 =F 2 /S 2, woraus F 2 /F 1 =S 2 /S 1.

Die Kraft F 2 ist um so oft größer als die Kraft F 1, wie oft die Fläche des größeren Kolbens größer ist als die Fläche des kleinen.

Was haben wir gelernt?

Die Hauptgröße des Pascalschen Gesetzes, das in der 7. Klasse studiert wird, ist der Druck, der in Pascal gemessen wird. Im Gegensatz zu Feststoffen üben gasförmige und flüssige Stoffe den gleichen Druck auf die Wände des Gefäßes aus, in dem sie sich befinden. Der Grund dafür sind Moleküle, die sich frei und chaotisch in verschiedene Richtungen bewegen.

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Pascals Gesetz - Der Druck, der auf eine Flüssigkeit (Gas) an einer beliebigen Stelle ihres Randes, beispielsweise durch einen Kolben, ausgeübt wird, wird unverändert auf alle Punkte der Flüssigkeit (Gas) übertragen.

Aber normalerweise wird es so verwendet:

Lassen Sie uns ein wenig über Pascals Gesetz sprechen:

Auf jedes Flüssigkeitsteilchen, das sich im Schwerefeld der Erde befindet, wirkt die Schwerkraft. Unter dem Einfluss dieser Kraft drückt jede Flüssigkeitsschicht auf die darunter liegenden Schichten. Dadurch liegt der Druck im Inneren der Flüssigkeit unterschiedlich hoch wird nicht das gleiche. Daher herrscht in Flüssigkeiten aufgrund ihres Gewichts ein Druck.

Daraus können wir schließen: Je tiefer wir unter Wasser tauchen, desto stärker wird der Wasserdruck auf uns wirken

Der Druck aufgrund des Gewichts der Flüssigkeit wird aufgerufen hydrostatischer Druck.

Grafisch ist in der Abbildung die Abhängigkeit des Drucks von der Eintauchtiefe in die Flüssigkeit dargestellt.

Aufgrund Pascals Gesetz Verschiedene hydraulische Geräte funktionieren: Bremssysteme, Pressen, Pumpen, Pumpen usw.
Pascals Gesetz gilt nicht bei einer sich bewegenden Flüssigkeit (Gas) sowie wenn sich die Flüssigkeit (Gas) in einem Gravitationsfeld befindet; Daher ist bekannt, dass der atmosphärische und hydrostatische Druck mit der Höhe abnimmt.

In der Formel haben wir Folgendes verwendet:

Druck

Umgebungsdruck

Pascals Gesetz

Folgerung des Pascalschen Gesetzes

Pascals Gesetz ist wie folgt formuliert:

Es sollte beachtet werden, dass es im Pascalschen Gesetz nicht um Drücke an verschiedenen Punkten geht, sondern um Störungen Druck, daher gilt das Gesetz auch für Flüssigkeiten im Bereich der Schwerkraft. Im Fall von ziehen um Bei einer inkompressiblen Flüssigkeit können wir bedingt von der Gültigkeit des Pascalschen Gesetzes sprechen, da die Addition eines beliebigen konstanten Wertes zum Druck die Form der Bewegungsgleichung der Flüssigkeit (Euler-Gleichung oder, wenn die Wirkung der Viskosität berücksichtigt wird) nicht ändert , die Navier-Stokes-Gleichung), in diesem Fall jedoch der Term Pascals Gesetz in der Regel nicht angewendet. Für komprimierbare Flüssigkeiten (Gase) gilt das Pascalsche Gesetz im Allgemeinen nicht.

Verschiedene hydraulische Geräte funktionieren auf der Grundlage des Pascalschen Gesetzes: Bremssysteme, hydraulische Pressen usw.

siehe auch

Anmerkungen

Wikimedia-Stiftung. 2010.

Sehen Sie, was „Pascals Gesetz“ in anderen Wörterbüchern ist:

PASCALS GESETZ- das Grundgesetz der Hydrostatik, nach dem der Druck an jedem Ort einer ruhenden Flüssigkeit in alle Richtungen gleich ist und der Druck gleichmäßig über das gesamte von der ruhenden Flüssigkeit eingenommene Volumen übertragen wird; oder der Druck, der auf... ... ausgeübt wird Große Polytechnische Enzyklopädie

Pascals Gesetz- Pascalsches Gesetz *Paskalsches Gesetz – der Druck auf das Heimatland im Wärmefluss wird in alle Richtungen übertragen, jedoch... Enzyklopädisches Wörterbuch von Girnichy

Pascals Gesetz- Paskalio dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Pascals Gesetz vok. Druckfortpflanzungsgesetz, n; Paskalsches Gesetz, n rus. Pascals Gesetz, m pranc. loi de Pascal, f … Fizikos terminų žodynas

Pascals Gesetz- das Gesetz der Hydrostatik, nach dem der Druck auf die Oberfläche einer Flüssigkeit durch äußere Kräfte von der Flüssigkeit gleichmäßig in alle Richtungen übertragen wird. Gegründet vom französischen Wissenschaftler B. Pascal (1663). Es ist von großer Bedeutung für die Technik, auf ...

Pascals Gesetz- Druck auf einen beliebigen Teil der Flüssigkeitsoberfläche wird in alle Richtungen mit gleicher Kraft übertragen. Es wurde vom französischen Wissenschaftler B. Pascal (1623–1662) gegründet ... Enzyklopädisches Wörterbuch der Psychologie und Pädagogik

Das Grundgesetz der Hydrostatik (Pascalsches Gesetz) lautet wie folgt: „Flüssigkeiten und Gase übertragen den auf sie ausgeübten Druck gleichmäßig in alle Richtungen.“ Basierend auf dem Pascalschen Gesetz der Hydrostatik funktionieren verschiedene hydraulische Geräte: Bremse... ... Wikipedia

Gesetz des geringsten Widerstands- Wenn es möglich ist, Punkte eines verformbaren Körpers in verschiedene Richtungen zu bewegen, bewegt sich jeder Punkt dieses Körpers in die Richtung des geringsten Widerstands. Dieses Gesetz manifestiert sich insbesondere im Prinzip durch die kürzeste... ... Enzyklopädisches Wörterbuch der Metallurgie

Stefan-Boltzmann-Strahlungsgesetz- ein Gesetz, das die Proportionalität der 4. Potenz der absoluten Temperatur T, der gesamten volumetrischen Dichte ρ der Gleichgewichtsstrahlung (ρ = α T4, wobei α konstant ist) und dem damit verbundenen Gesamtemissionsgrad festlegt... Enzyklopädisches Wörterbuch der Metallurgie

Ficks Gesetz- Das erste Ficksche Gesetz legt die Proportionalität des Diffusionsflusses in idealen Lösungen zum Konzentrationsgradienten fest: j = Dgradc; wobei D der Diffusionskoeffizient ist. Das zweite Ficksche Gesetz ergibt sich aus dem ersten und der Kontinuitätsgleichung: ∂c/∂t =… … Enzyklopädisches Wörterbuch der Metallurgie

Hookes Gesetz- Die elastische Verformung des Materials ist direkt proportional zur angelegten Spannung: εн = σ/Е (für einachsige Spannung) und γ = τ/G (für Scherung), wobei εн die relative Längsdehnung (Δl/l) ist; ΔT relative Verschiebung; σ normal… … Enzyklopädisches Wörterbuch der Metallurgie

Aufmerksamkeit! Die Standortverwaltung übernimmt keine Verantwortung für den Inhalt methodischer Entwicklungen sowie für die Übereinstimmung der Entwicklung mit dem Landesbildungsstandard.

• Teilnehmer: Kolesnikov Maxim Igorevich
• Leitung: Shcherbinina Galina Gennadievna

Zweck der Arbeit: experimentelle Bestätigung des Pascalschen Gesetzes.

Einführung

Das Gesetz von Pascal wurde 1663 bekannt. Diese Entdeckung bildete die Grundlage für die Entwicklung von Superpressen mit einem Druck von über 750.000 kPa, einem hydraulischen Antrieb, der wiederum zur Entstehung hydraulischer Automatisierung führte, die moderne Düsenflugzeuge, Raumschiffe, numerisch gesteuerte Maschinen und leistungsstarke Muldenkipper steuert. Bergbaumähdrescher, Pressen und Bagger. Daher hat das Pascalsche Gesetz in der modernen Welt große Anwendung gefunden. Da alle diese Mechanismen jedoch recht komplex und umständlich sind, wollte ich Geräte entwickeln, die auf dem Pascalschen Gesetz basieren, um mich selbst und meine Klassenkameraden zu überzeugen, von denen viele glauben, dass es dumm ist, Zeit mit „Antike“ zu verschwenden, wenn wir umzingelt sind moderne Geräte, dass dieses Thema immer noch interessant und relevant ist. Darüber hinaus wecken selbst erstellte Geräte in der Regel Interesse, regen zum Nachdenken, Fantasieren und sogar dazu an, die Entdeckungen der „tiefen Antike“ mit anderen Augen zu betrachten.

Objekt Meine Forschung basiert auf dem Gesetz von Pascal.

Ziel der Arbeit: experimentelle Bestätigung des Pascalschen Gesetzes.

Hypothese: Kenntnisse des Pascalschen Gesetzes können bei der Konstruktion von Baumaschinen hilfreich sein.

Praktische Bedeutung der Arbeit: Meine Arbeit stellt Experimente zur Demonstration im Physikunterricht der 7. Klasse einer weiterführenden Schule vor. Die entwickelten Experimente können sowohl im Unterricht bei der Untersuchung von Phänomenen (ich hoffe, dass dies zur Bildung einiger Konzepte beim Studium der Physik beiträgt) als auch als Hausaufgabe für Schüler demonstriert werden.

Die vorgeschlagenen Installationen sind universell; eine Installation kann zur Demonstration mehrerer Experimente verwendet werden.

Kapitel 1. Unsere ganze Würde liegt in der Fähigkeit zu denken

Blaise Pascal (1623–1662) – französischer Mathematiker, Mechaniker, Physiker, Schriftsteller und Philosoph. Ein Klassiker der französischen Literatur, einer der Begründer der mathematischen Analysis, der Wahrscheinlichkeitstheorie und der projektiven Geometrie, Schöpfer der ersten Beispiele der Computertechnologie, Autor des Grundgesetzes der Hydrostatik. Pascal ging in die Geschichte der Physik ein, indem er das Grundgesetz der Hydrostatik aufstellte und Toricellis Annahme über die Existenz des atmosphärischen Drucks bestätigte. Die SI-Einheit des Drucks ist nach Pascal benannt. Das Gesetz von Pascal besagt, dass der auf eine Flüssigkeit oder ein Gas ausgeübte Druck an jeden Punkt übertragen wird, ohne dass er sich in alle Richtungen ändert. Sogar das berühmte Gesetz von Archimedes ist ein Sonderfall des Gesetzes von Pascal.

Das Pascalsche Gesetz lässt sich anhand der Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen erklären, nämlich: Flüssigkeits- und Gasmoleküle erzeugen beim Auftreffen auf die Wände eines Behälters Druck. Der Druck steigt (sinkt) mit zunehmender (sinkender) Molekülkonzentration.

Es gibt ein weit verbreitetes Problem, das zum Verständnis der Wirkungsweise des Pascalschen Gesetzes herangezogen werden kann: Beim Abfeuern aus einem Gewehr entsteht ein Loch in einem gekochten Ei, da der Druck in diesem Ei nur in der Richtung seiner Bewegung übertragen wird. Ein rohes Ei zerbricht, da der Druck einer Kugel in einer Flüssigkeit nach dem Gesetz von Pascal in alle Richtungen gleichmäßig übertragen wird.

Es ist übrigens bekannt, dass Pascal selbst anhand des von ihm im Rahmen seiner Experimente entdeckten Gesetzes eine Spritze und eine hydraulische Presse erfunden hat.

Praktische Bedeutung des Pascalschen Gesetzes

Die Funktionsweise vieler Mechanismen basiert auf dem Pascalschen Gesetz; ansonsten haben Eigenschaften von Gasen wie die Kompressibilität und die Fähigkeit, Druck in alle Richtungen gleichmäßig zu übertragen, breite Anwendung bei der Konstruktion verschiedener technischer Geräte gefunden.

1. So wird in einem U-Boot Druckluft verwendet, um es aus der Tiefe zu heben. Beim Tauchen werden spezielle Tanks im Inneren des U-Bootes mit Wasser gefüllt. Das Gewicht des Bootes nimmt zu und es sinkt. Um das Boot anzuheben, wird Druckluft in diese Tanks gepumpt, die das Wasser verdrängt. Das Gewicht des Bootes nimmt ab und es schwimmt auf.

Abb.1. U-Boot an der Oberfläche: Die Hauptballasttanks (CBT) sind nicht gefüllt

Abb.2. U-Boot im Wasser: Das Central City Hospital war mit Wasser gefüllt

1. Geräte, die Druckluft verwenden, werden als pneumatisch bezeichnet. Dazu gehört beispielsweise ein Presslufthammer, der zum Aufbrechen von Asphalt, zum Auflockern von gefrorenem Boden und zum Zerkleinern von Steinen eingesetzt wird. Unter dem Einfluss von Druckluft erzeugt die Spitze eines Presslufthammers 1000–1500 Schläge pro Minute mit großer Zerstörungskraft.

1. In der Produktion werden ein Drucklufthammer und eine Druckluftpresse zum Schmieden und Bearbeiten von Metallen eingesetzt.

1. Druckluftbremsen werden in Lastkraftwagen und Schienenfahrzeugen eingesetzt. In U-Bahn-Wagen werden Türen mit Druckluft geöffnet und geschlossen. Der Einsatz von Luftsystemen im Transportwesen beruht auf der Tatsache, dass selbst wenn Luft aus dem System entweicht, diese durch den Betrieb des Kompressors wieder aufgefüllt wird und das System ordnungsgemäß funktioniert.
2. Der Betrieb eines Baggers basiert ebenfalls auf dem Pascalschen Gesetz, bei dem Hydraulikzylinder zum Antrieb von Auslegern und Schaufel verwendet werden.

Kapitel 2. Die Seele der Wissenschaft ist die praktische Anwendung ihrer Entdeckungen

Experiment 1 (Video, Methode zur Modellierung des Funktionsprinzips dieses Geräts in der Präsentation)

Die Wirkung des Pascalschen Gesetzes kann beim Betrieb einer hydraulischen Laborpresse beobachtet werden, die aus zwei verbundenen linken und rechten Zylindern besteht, die gleichmäßig mit Flüssigkeit (Wasser) gefüllt sind. Die Stopfen (Gewichte), die den Flüssigkeitsstand in diesen Zylindern anzeigen, sind schwarz hervorgehoben.

Reis. 3 Schema einer hydraulischen Presse

Reis. 4. Anwendung einer hydraulischen Presse

Was ist hier passiert? Wir drückten auf den Stopfen im linken Zylinder, wodurch die Flüssigkeit aus diesem Zylinder in Richtung des rechten Zylinders gedrückt wurde, wodurch der Stopfen im rechten Zylinder, dem Flüssigkeitsdruck von unten ausgesetzt war, angehoben wurde. Somit überträgt die Flüssigkeit Druck.

Ich habe das gleiche Experiment, nur in etwas anderer Form, zu Hause durchgeführt: eine Demonstration eines Experiments mit zwei miteinander verbundenen Zylindern – medizinischen Spritzen, die miteinander verbunden und mit flüssigem Wasser gefüllt waren.

Der Aufbau und das Funktionsprinzip einer hydraulischen Presse sind in einem Lehrbuch der 7. Klasse für weiterführende Schulen beschrieben.

Experiment 2 (Video, das mithilfe der Modellierungsmethode den Zusammenbau dieses Geräts bei einer Präsentation demonstriert)

Als Weiterentwicklung des vorherigen Experiments habe ich zur Demonstration des Pascalschen Gesetzes auch ein Modell eines hölzernen Minibaggers zusammengebaut, dessen Basis mit Wasser gefüllte Kolbenzylinder sind. Interessanterweise verwendete ich als Kolben, die den Ausleger und die Schaufel des Baggers heben und senken, medizinische Spritzen, die Blaise Pascal selbst erfunden hatte, um sein Gesetz zu bestätigen.

Das System besteht also aus gewöhnlichen medizinischen Spritzen von 20 ml (Funktion der Steuerhebel) und denselben Spritzen von 5 ml (Funktion der Kolben). Ich habe diese Spritzen mit Flüssigkeit gefüllt – Wasser. Zur Verbindung der Spritzen wurde ein Tropfsystem verwendet (sorgt für Abdichtung).

Damit dieses System funktioniert, drücken wir den Hebel an einer Stelle, der Wasserdruck wird auf den Kolben übertragen, auf den Stopfen, der Stopfen steigt – der Bagger beginnt sich zu bewegen, Baggerausleger und Schaufel werden abgesenkt und angehoben.

Dieses Experiment kann durch die Beantwortung der Frage nach § 36, Seite 87 des Lehrbuchs von A.V. Peryshkin für die 7. Klasse demonstriert werden: „Welche Erfahrung kann verwendet werden, um die Besonderheit der Druckübertragung durch Flüssigkeiten und Gase zu zeigen?“ unter dem Gesichtspunkt der Verfügbarkeit der verwendeten Materialien und der praktischen Anwendung des Pascalschen Gesetzes.

Erlebnis 3 (Video)

Befestigen wir mit einem Kolben (Spritze) eine Hohlkugel (Pipette) mit vielen kleinen Löchern am Rohr.

Füllen Sie den Ballon mit Wasser und drücken Sie den Kolben. Der Druck im Rohr wird zunehmen, Wasser beginnt durch alle Löcher auszuströmen und der Wasserdruck in allen Wasserströmen wird gleich sein.

Das gleiche Ergebnis kann erzielt werden, wenn man Rauch anstelle von Wasser verwendet.

Dieses Experiment ist eine klassische Demonstration des Pascalschen Gesetzes, aber die Verwendung von Materialien, die jedem Schüler zur Verfügung stehen, macht es besonders effektiv und einprägsam.

Ein ähnliches Erlebnis wird in einem Schulbuch der 7. Klasse für weiterführende Schulen beschrieben und kommentiert.

Abschluss

Zur Vorbereitung auf den Wettbewerb habe ich:

• studierte theoretisches Material zu dem von mir gewählten Thema;
• erstellte selbstgebaute Geräte und führte einen experimentellen Test des Pascalschen Gesetzes an folgenden Modellen durch: einem Modell einer hydraulischen Presse, einem Modell eines Baggers.

Schlussfolgerungen

Das im 17. Jahrhundert entdeckte Gesetz von Pascal ist relevant und wird in unserer Zeit häufig bei der Konstruktion technischer Geräte und Mechanismen verwendet, die die menschliche Arbeit erleichtern.

Ich hoffe, dass die von mir gesammelten Installationen für meine Freunde und Klassenkameraden von Interesse sind und mir helfen, die Gesetze der Physik besser zu verstehen.

Die Art des Drucks einer Flüssigkeit, eines Gases und eines Feststoffs ist unterschiedlich. Obwohl die Drücke von Flüssigkeiten und Gasen unterschiedlicher Natur sind, haben ihre Drücke einen ähnlichen Effekt, der sie von Feststoffen unterscheidet. Dieser Effekt bzw. ein physikalisches Phänomen wird beschrieben Pascals Gesetz.

Pascalsches Gesetz Der Druck, der durch äußere Kräfte an einem bestimmten Punkt in einer Flüssigkeit oder einem Gas erzeugt wird, wird durch die Flüssigkeit oder das Gas hindurch übertragen, ohne dass sich dies an irgendeinen Punkt ändert.

Das Pascalsche Gesetz wurde 1653 vom französischen Wissenschaftler B. Pascal entdeckt, dieses Gesetz wird durch verschiedene Experimente bestätigt.

Druck ist eine physikalische Größe, die dem Modul der senkrecht zur Oberfläche wirkenden Kraft F entspricht, der pro Flächeneinheit S dieser Oberfläche gilt.

Pascalsche Gesetzesformel Das Pascalsche Gesetz wird durch die Druckformel beschrieben:

\(p ​​​​= \dfrac(F)(S)\)

Dabei ist p der Druck (Pa), F die ausgeübte Kraft (N) und S die Oberfläche (m2).

Druck ist eine skalare Größe Es ist wichtig zu verstehen, dass der Druck eine skalare Größe ist, das heißt, er hat keine Richtung.

Möglichkeiten zur Druckreduzierung und -erhöhung:

Um den Druck zu erhöhen, ist es notwendig, die ausgeübte Kraft zu erhöhen und/oder den Wirkungsbereich zu verkleinern.

Um den Druck zu reduzieren, ist es umgekehrt erforderlich, die ausgeübte Kraft zu verringern und/oder den Wirkungsbereich zu vergrößern.

Folgende Druckarten werden unterschieden:

• atmosphärisch (barometrisch)
• absolut
• Überschuss (Messwert)

Der Gasdruck hängt ab von:

• aus der Gasmasse – je mehr Gas sich im Gefäß befindet, desto größer ist der Druck;
• vom Volumen des Gefäßes – je kleiner das Volumen mit einem Gas einer bestimmten Masse, desto größer der Druck;
• von der Temperatur – mit steigender Temperatur nimmt die Bewegungsgeschwindigkeit der Moleküle zu, die stärker interagieren und mit den Gefäßwänden kollidieren, und daher steigt der Druck.

Flüssigkeiten und Gase übertragen in alle Richtungen nicht nur den auf sie ausgeübten Druck, sondern auch den Druck, der aufgrund des Gewichts ihrer eigenen Teile in ihrem Inneren herrscht. Die oberen Schichten drücken auf die mittleren, die mittleren auf die unteren und die unteren auf die unteren.

In der Flüssigkeit herrscht Druck. Auf gleicher Höhe ist es in alle Richtungen gleich. Mit der Tiefe nimmt der Druck zu.

Das Gesetz von Pascal bedeutet, dass, wenn Sie beispielsweise mit einer Kraft von 10 N auf ein Gas drücken und die Fläche dieses Drucks 10 cm2 beträgt (d. h. (0,1 * 0,1) m2 = 0,01 m2), der Druck in der Der Ort, an dem die Kraft angewendet wird, erhöht sich um p = F/S = 10 N / 0,01 m2 = 1000 Pa, und der Druck an allen Stellen des Gases wird um diesen Betrag ansteigen. Das heißt, der Druck wird unverändert an jeden Punkt im Gas übertragen.

Dasselbe gilt auch für Flüssigkeiten. Aber für Feststoffe – nein. Dies liegt daran, dass die Moleküle von Flüssigkeiten und Gasen beweglich sind und in Festkörpern zwar vibrieren können, aber an Ort und Stelle bleiben. In Gasen und Flüssigkeiten bewegen sich Moleküle von einem Bereich mit höherem Druck in einen Bereich mit niedrigerem Druck, sodass sich der Druck im gesamten Volumen schnell ausgleicht.

Im Gegensatz zu Festkörpern haben Flüssigkeiten und Gase im Gleichgewichtszustand keine elastische Form. Sie haben nur volumetrische Elastizität. Im Gleichgewichtszustand ist die Spannung in einer Flüssigkeit und einem Gas immer normal zur Fläche, auf die sie wirkt. Tangentialspannungen bewirken nur Formänderungen von Elementarvolumina des Körpers (Scherungen), nicht jedoch die Größe der Volumina selbst. Für solche Verformungen in Flüssigkeiten und Gasen ist kein Aufwand erforderlich und daher treten in diesen Medien im Gleichgewicht keine Tangentialspannungen auf.

Gesetz der kommunizierenden Gefäße In kommunizierenden Gefäßen, die mit einer homogenen Flüssigkeit gefüllt sind, ist der Druck an allen Punkten der Flüssigkeit, die sich in derselben horizontalen Ebene befinden, unabhängig von der Form der Gefäße gleich.

In diesem Fall werden die Flüssigkeitsoberflächen in kommunizierenden Gefäßen auf gleicher Höhe installiert

Der Druck, der aufgrund des Gravitationsfeldes in einer Flüssigkeit auftritt, wird aufgerufen hydrostatisch. In einer Flüssigkeit in einer Tiefe \(H\), gerechnet von der Flüssigkeitsoberfläche, ist der hydrostatische Druck gleich \(p=\rho g H\) . Der Gesamtdruck in einer Flüssigkeit ist die Summe aus dem Druck an der Flüssigkeitsoberfläche (normalerweise Atmosphärendruck) und dem hydrostatischen Druck.

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