बल सतह क्षेत्र का दबाव। दबाव और दबाव के बल में क्या अंतर है

लक्ष्य:

  • शैक्षिक:दबाव, दबाव बल, दबाव की गणना के लिए व्यावहारिक कौशल के गठन के बारे में सामान्य विचार बनाने के लिए;
  • विकसित होना:प्रयोगात्मक कौशल का विकास, तार्किक सोच, किसी के बयानों की पुष्टि, टीम वर्क कौशल का विकास, दबाव बढ़ाने या घटाने की आवश्यकता को सही ठहराना;
  • शैक्षिक:स्वतंत्र कार्य कौशल का निर्माण, सीखने की इच्छा की खेती, कड़ी मेहनत करने की क्षमता, जोड़े में काम करते समय सामूहिकता की भावना का विकास।

प्रश्न में पाठ का प्रकार: नई सामग्री सीखना।

पाठ प्रपत्र: संयुक्त पाठ।

पाठ्यचर्या में पाठ का स्थान।"ठोस, तरल और गैसों का दबाव" खंड में "दबाव और दबाव का बल" विषय पर चर्चा की गई है। यह विषय खंड में पहला है और छात्रों के लिए सबसे दिलचस्प है (क्योंकि अध्ययन की गई सामग्री और जीवन, प्रौद्योगिकी के बीच एक महान संबंध है), इसलिए इस विषय का अध्ययन करने में 2 घंटे लगते हैं। अध्ययन की गई सामग्री की मुख्य सामग्री पाठ्यक्रम और भौतिकी में शिक्षा की अनिवार्य न्यूनतम सामग्री द्वारा निर्धारित की जाती है।

तरीके:मौखिक, दृश्य, व्यावहारिक।

उपकरण:

  • काटने और भेदी उपकरणों की स्टैंड-प्रदर्शनी;
  • पावर प्वाइंट, प्रयोगशाला डायनेमोमीटर, बार, रूलर, बटन में प्रस्तुति।

शिक्षण योजना:

1. पाठ की शुरुआत के आयोजन का चरण - 1 मिनट।
2. नई सामग्री के सक्रिय और सचेत आत्मसात की तैयारी का चरण - 7 मि.
3. नवीन ज्ञान को आत्मसात करने की अवस्था (दबाव बल, दाब सूत्र, दाब मात्रक) - 20 मिनट।
4. जीव विज्ञान में यात्रा - 6 मि.
5. तकनीक की दुनिया - 6 मि.
6. "परिचित पत्र" - दो मिनट।
7. प्रायोगिक कार्य। - 15 मिनटों।
8. परीक्षण कार्य। - 13 मि.
9. संक्षेप में - 5 मिनट।
10. गृहकार्य। - 5 मिनट।

पाठ के लिए एपिग्राफ: "ज्ञान तभी ज्ञान है जब वह विचार के प्रयासों से प्राप्त होता है, स्मृति से नहीं" (एएन टॉल्स्टॉय)।

कक्षाओं के दौरान

1. पाठ के आयोजन का चरण।

2. सामग्री के सक्रिय और सचेत आत्मसात की तैयारी का चरण।

शिक्षक छात्रों का ध्यान मामिन-सिबिर्यक "द ग्रे नेक" (प्रस्तुति की स्लाइड नंबर 1 देखें) के चित्रण की ओर आकर्षित करता है और इस काम का एक अंश पढ़ता है: "... लोमड़ी वास्तव में आई थी कुछ दिनों बाद, किनारे पर बैठ गया और फिर बोला:

मुझे तुम्हारी याद आई, बत्तख... यहाँ से बाहर आओ; यदि आप नहीं चाहते हैं, तो मैं स्वयं आपके पास आऊंगा। मुझे शर्म नहीं आती...

और लोमड़ी बर्फ के ऊपर से बहुत ही छेद तक सावधानी से रेंगने लगी। ग्रे शेखा का दिल डूब गया… ”।

प्रश्न।लोमड़ी बर्फ पर सावधानी से क्यों रेंगती थी? (जवाब सुनें)

शिक्षक।इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, आपको "दबाव और दबाव का बल" विषय से परिचित होना होगा। "दबाव" शब्द आप अच्छी तरह से जानते हैं। क्या आप निम्नलिखित वाक्यों का अर्थ समझते हैं:

  1. दबाव तेजी से गिरता है, वर्षा संभव है।
  2. डायनामो टीम के रक्षक स्पार्टक के हमलावरों के दबाव का सामना नहीं कर सके।
  3. रोगी का रक्तचाप अचानक बढ़ गया।
  4. बाहरी वातावरण के भारी दबाव के बावजूद, "नॉटिलस" अथाह गहराई में फिसल गया।
  5. "यह एक महिला थी," कमिसार मेग्रेट ने कहा, "केवल महिलाओं के जूतों की पतली एड़ी इतना दबाव पैदा कर सकती है।

इन सभी वाक्यों में, "दबाव" शब्द का प्रयोग विभिन्न स्थितियों में किया जाता है और इसके अलग-अलग अर्थ होते हैं। हम भौतिकी के दृष्टिकोण से दबाव पर विचार करेंगे। ऐसा करने के लिए, एक सहायक को पाठ में आमंत्रित करें।

बच्चे चाहते थे शहद - नाश, बर्फ़ीला तूफ़ान और बर्फ़ीला तूफ़ान,

एक अच्छी मधुमक्खी के लिए पाठ का दौरा करने के लिए।

आज हमारे पाठ का मुख्य पात्र मधुमक्खी होगा।

शिक्षक।एक उदाहरण पर विचार करें (पंखुड़ी पर एक बटन): एक लड़का ताजा गिरी हुई बर्फ पर पहाड़ से लुढ़कता है, अचानक गिर जाता है, और स्की लुढ़क जाती है। अपने पैरों पर उठने के बाद, लड़का स्की के लिए उतरता है, जबकि उसके पैर बर्फ में गहराई से फंस जाते हैं।

प्रश्न: स्की पर एक लड़का बर्फ में क्यों नहीं गिरता, लेकिन स्की के बिना असफल हो जाता है? छात्र यह निष्कर्ष निकालते हैं कि दोनों ही मामलों में लड़का एक ही बल के साथ बर्फ पर कार्य करता है, लेकिन बल की कार्रवाई का परिणाम अलग होता है, इसलिए (शिक्षक विचार की ओर जाता है) कार्रवाई का परिणाम भी कुछ मात्रा पर निर्भर करता है।

शिक्षक:लड़के के गिरने के बाद से क्या बदल गया है? छात्रों का निष्कर्ष है कि बर्फ पर लड़के के समर्थन का क्षेत्र बदल गया है। जब एक लड़का स्की पर होता है, तो समर्थन का क्षेत्र बिना स्की के अधिक होता है।

शिक्षक:बल का प्रभाव इस पर निर्भर करता है:

1 - दबाव बल मान;

2 - सतह क्षेत्र, लंबवत जिस पर दबाव बल कार्य करता है।

(छात्र ओके के साथ काम करते हैं।)

शिक्षक: वह मान जो यह दर्शाता है कि सतह क्षेत्र की प्रत्येक इकाई पर कितना दबाव बल कार्य करता है, दबाव कहलाता है।

पी - दबाव

एफ डी - दबाव बल

एस- पदचिह्न.

दबाव प्राप्त करने के लिए, हमें क्षेत्र पर दबाव के बल को विभाजित करने की आवश्यकता है!

आइए इस सूत्र का गुणात्मक विश्लेषण करें।

प्रश्न 1।दबाव का बल नहीं बदलता है, लेकिन समर्थन का क्षेत्र बढ़ता है। दबाव कैसे बदलेगा? क्यों? ( दबाव कम हो जाएगा, क्योंकि दबाव क्षेत्र के व्युत्क्रमानुपाती होता है)।

प्रश्न 2।समर्थन का क्षेत्र नहीं बदलता है, लेकिन दबाव बल बढ़ता है। दबाव कैसे बदलेगा? क्यों? ( के रूप में दबाव बढ़ जाएगा दबाव दबाव के सीधे आनुपातिक है).

छात्रों का निष्कर्ष है कि एक ही बल के लिए, समर्थन का क्षेत्र छोटा होने पर दबाव अधिक होता है, और इसके विपरीत, समर्थन का क्षेत्र जितना बड़ा होता है, उतना ही कम दबाव होता है।

शिक्षक:

आपका लक्ष्य शरीर में प्रवेश करना है - समर्थन को शून्य तक कम करना।
सर्दियों में जंगल में टहलने जाते हैं तो आप सहारा बढ़ाते हैं एस.

(एक ठोस शरीर के दबाव के सूत्र के अर्थ में महारत हासिल करने के लिए)।

दृश्य चित्र बनाने के लिए, शिक्षक छात्रों को प्रौद्योगिकी, प्रकृति और रोजमर्रा की जिंदगी में आने वाले विभिन्न दबावों से परिचित कराते हैं (तालिका 6 पृष्ठ। 84 भौतिकी पाठ्यपुस्तक - 7 सेल)

विद्यार्थी OK (एक त्रिभुज के साथ कार्य करें) के साथ कार्य करते हैं।

प्रश्न 1। आप दबाव के बल का पता कैसे लगा सकते हैं, दबाव और सतह क्षेत्र को जानकर जिस पर बल लगाया जाता है? (एफ डी \u003d पी * एस)

प्रश्न 2। दबाव के बल को जानकर, उस सतह का क्षेत्रफल कैसे ज्ञात करें जिस पर बल लगाया जाता है? (एस = एफ डी / पी)

शिक्षक। आइए दबाव की इकाई प्राप्त करें। (स्लाइड पर मधुमक्खी एक माउस क्लिक के साथ दूसरी पंखुड़ी के लिए उड़ जाती है)।

दिया गया:
एस = 1 एम 2
एफ डी \u003d 1H

; [पी] \u003d 1n / एम 2 \u003d 1Pa।

पी-?

1 पा इस सतह के लंबवत 1 मीटर 2 की सतह पर कार्यरत 1 एन के दबाव बल द्वारा निर्मित दबाव है।

1 एचपीए - 100 पा

1 केपीए - 1000 पा

1 एमपीए - 1000 000 पा

प्रश्न। प्रविष्टि का क्या अर्थ है: पी \u003d 15,000 पा, पी \u003d 5000 पा? (15,000 Pa इस सतह के लंबवत 1 मीटर 2 की सतह पर कार्यरत 15,000 N के दबाव बल द्वारा निर्मित दबाव है।)

शिक्षक।

समुद्र और रेगिस्तान, पृथ्वी और चंद्रमा
सूरज की रोशनी और हिमस्खलन की बर्फ...
प्रकृति जटिल है, लेकिन प्रकृति एक है।
प्रकृति के नियम एक हैं!

आइए जीव विज्ञान में एक यात्रा करें (स्लाइड पर मधुमक्खी एक माउस क्लिक के साथ तीसरी पंखुड़ी के लिए उड़ान भरती है)।

अमेज़न में पिरान्हा हैं
यह एक मछली की तरह दिखता है।
अगर आप अपनी उंगली पानी में डालते हैं
उसे तुरंत नाश्ता करें।

प्रश्न: पिरान्हा किसी व्यक्ति की उंगली क्यों काट सकता है?

यहाँ एक ऊँट है, और एक ऊँट पर है
सामान ले जाओ और लोग जाओ।
वह रेगिस्तान में रहता है
बेस्वाद झाड़ियों को खाता है
साल भर काम करता है...
लोग सामान लेकर ऊंट पर सवारी क्यों करते हैं?

(ऊंट के अंगों की सतह का क्षेत्रफल बड़ा होता है, और रेत पर दबाव कम होता है, इसलिए ऊंट रेत में नहीं डूबता है।)

हेजहोग गुस्से में, ग्रे हेजहोग,
तुम कहाँ जा रहे हो, बताओ?
आप इतने कांटेदार हैं कि आप अपना हाथ नहीं ले सकते!
हेजहोग कांटेदार क्यों है?

(सुइयों का सतह क्षेत्र छोटा होता है और दबाव अधिक होता है।)

मधुमक्खी एक प्रसिद्ध कार्यकर्ता है,
लोगों को शहद और मोम देता है,
और दुश्मन एक डंक दिखाएंगे,
साल भर याद रहेगा!

मधुमक्खी का डंक इंसान की त्वचा पर इतना दबाव क्यों डालता है? (मधुमक्खी के डंक का सतह क्षेत्र छोटा होता है, और मानव त्वचा पर दबाव अधिक होता है।)

एक बार एक गुलाब से पूछा गया:
क्यों, आंख को मोहक,
आप कांटेदार कांटे हैं
क्या आप हमें जोर से खरोंच रहे हैं?

(गुलाब के कांटों की सतह का क्षेत्रफल छोटा होता है, लेकिन दबाव अधिक होता है।)

आइए "ग्रे नेक" के नायकों की ओर लौटते हैं। लोमड़ी बर्फ पर सावधानी से क्यों रेंगती थी? (लोमड़ी ने सतह क्षेत्र को बढ़ाने और बर्फ पर लगाए गए दबाव को कम करने के लिए हरकत के इस तरीके को चुना।)

शिक्षक:चालाक लोमड़ी दबाव का फार्मूला जानती थी! हम प्रकृति में इस सूत्र की वैधता के बारे में आश्वस्त हैं - सुई, क्रैनबेरी, पंजे, दांत, नुकीले, डंक। लेकिन। "विज्ञान की आत्मा अपनी खोजों का व्यावहारिक अनुप्रयोग है" (डब्ल्यू। थॉमसन)।

आइए तकनीक की दुनिया की सैर करें।(मधुमक्खी एक माउस क्लिक के साथ चौथी पंखुड़ी पर उड़ जाती है।)

हम जानते हैं कि समर्थन का क्षेत्र जितना बड़ा होता है, किसी दिए गए बल द्वारा उत्पन्न कम दबाव, और, इसके विपरीत, समर्थन के क्षेत्र में कमी (निरंतर बल के साथ) के साथ, दबाव बढ़ता है। इसलिए, आप एक छोटा या बड़ा दबाव प्राप्त करना चाहते हैं, इस पर निर्भर करते हुए, समर्थन का क्षेत्र बढ़ाया या घटाया जाता है। (छात्र ओके के साथ काम करते हैं - दबाव बदलने के तरीके)। ट्रक के टायर और विमान के चेसिस को यात्री कारों की तुलना में काफी चौड़ा बनाया गया है। रेगिस्तान में यात्रा करने के लिए डिज़ाइन की गई कारों के लिए विशेष रूप से चौड़े टायर बनाए जाते हैं। भारी वाहन, जैसे ट्रैक्टर, टैंक, या दलदली वाहन, दलदली इलाके से गुजर सकते हैं, जिससे किसी व्यक्ति का गुजरना हमेशा संभव नहीं होता है। क्यों? (भारी मशीनें, एक बड़े पदचिह्न के साथ, थोड़ा दबाव डालती हैं।)

शिक्षक छात्रों का ध्यान वस्तुओं और औजारों को काटने और छेदने की प्रदर्शनी की ओर आकर्षित करता है।

प्रश्न: काटने और छुरा घोंपने के उपकरण शरीर पर इतना दबाव क्यों डालते हैं? (काटने और भेदी करने वाले औजारों का सतह क्षेत्र छोटा होता है और दबाव बड़ा होता है।)

शिक्षक।हम प्रकृति और प्रौद्योगिकी में दबाव के फार्मूले की वैधता के बारे में आश्वस्त हैं। (एक मधुमक्खी एक माउस के क्लिक पर पांचवीं पंखुड़ी के लिए उड़ान भरती है।)

खेल "परिचित पत्र"।

बोर्ड पर लिखे गए पत्र - भौतिक राशियों के पदनाम: पी, एम, एफ, एल, वी।आपका कार्य: कहावतों को सुनने के बाद, उन्हें इनमें से किसी एक मान के अनुरूप रखें।

नीतिवचन:

  1. मर्डर निकल जाएगा।
  2. आप अपने नंगे हाथों से हाथी नहीं उठा सकते।
  3. अपनी उंगली अपने मुंह में मत डालो।

(दबाव)

शिक्षक।"अनुभव से पैदा नहीं हुआ ज्ञान, सभी निश्चितताओं की जननी, निष्फल और त्रुटियों से भरा है।" (एक मधुमक्खी एक माउस के क्लिक पर छठी पंखुड़ी पर उड़ जाती है।)

प्रायोगिक कार्य।

1. काम। बोर्ड में बटन दबाकर, हम उस पर 50N के बल के साथ कार्य करते हैं, बटन की नोक का क्षेत्रफल 0.000 001 m 2 है। बटन द्वारा उत्पादित दबाव का निर्धारण करें।

दिया गया:

एफ डी \u003d 50N

[पी] = पा।
एस = 0.000 001 एम 2
पी =? (पा)

जवाब: 50 एमपीए।

2. एक समर्थन पर एक कठोर शरीर के दबाव की गणना करें (जोड़े में काम करें।)

उपकरण: डायनेमोमीटर, मापने वाला शासक, लकड़ी का ब्लॉक।

काम का क्रम।

  • मेज पर बार के दबाव बल (बार के वजन) को मापें।
  • बार की लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई को मापें।
  • प्राप्त सभी डेटा का उपयोग करके, बार के सबसे बड़े और सबसे छोटे चेहरों के क्षेत्रों की गणना करें।
  • उस दबाव की गणना करें जो बार सबसे छोटे और सबसे बड़े फलकों के साथ मेज पर उत्पन्न करता है।
  • परिणामों को एक नोटबुक में लिखें।
  • प्राप्त परिणामों के आधार पर एक निष्कर्ष तैयार करें।

छात्र बोर्ड पर प्रयोगों के परिणाम लिखते हैं और समर्थन के सतह क्षेत्र पर दबाव की निर्भरता के बारे में निष्कर्ष निकालते हैं।

शिक्षक।

मधुमक्खी को रास्ते में रखने के लिए
ज्ञान प्राप्त करने की आवश्यकता है।
हम पत्ते खोलते हैं
और हम काम करते हैं।

(मधुमक्खी माउस के क्लिक पर 7वीं पंखुड़ी पर उड़ जाती है।) "परीक्षण कार्य"।

पाठ सारांश

  1. पाठ में आज आप किस भौतिक मात्रा से मिले?
  2. दाब बल किस बल को कहते हैं?
  3. दबाव क्या है?
  4. दबाव की इकाइयां?
  5. एसआई में दबाव की इकाइयां?

सबक ग्रेड:परीक्षण के परिणाम, टोकन को ध्यान में रखा जाता है।

पाठ के लिए अंतिम ग्रेड प्रदर्शित किया जाता है।शिक्षक छात्रों का ध्यान पाठ की ओर आकर्षित करता है।

गृहकार्य:§32b33; p.85 (प्रायोगिक कार्य)।

अतिरिक्त कार्य।“नुकीली वस्तुएँ क्यों चुभती हैं। लेविथान की तरह", मनोरंजक भौतिकी। वाई.आई. पेरेलमैन।

प्रयुक्त साहित्य की सूची।

  1. भौतिकी - 7 कोशिकाएँ। एस.वी. ग्रोमोव, एन.ए. रोडिना। मास्को। "ज्ञानोदय", 2000
  2. आधुनिक स्कूल में भौतिकी का पाठ। शिक्षकों के लिए रचनात्मक खोज। ईएम ब्रेवरमैन द्वारा संकलित, वीजी रज़ुमोवस्की द्वारा संपादित। मास्को, ज्ञानोदय, 1993
  3. भौतिकी में छात्रों के ज्ञान की जाँच करना (6-7 वीं कक्षा) ए.वी. पोस्टनिकोव, मॉस्को, "ज्ञानोदय", 1986
  4. समाचार पत्र "भौतिकी" संख्या 45, 2004
  5. जर्नल "फिजिक्स एट स्कूल" नंबर 8, 2002
  6. साहित्य में पाठक। 1-4 कोशिकाएं रोस्तोव-ऑन-डॉन। जेएससी "निगा", 1997

परिभाषा

दबावएक अदिश भौतिक मात्रा है जो इस सतह के क्षेत्रफल के लिए सतह के लंबवत कार्य करने वाले मापांक के अनुपात के बराबर है:

शरीर की सतह पर लंबवत लगाया गया बल, जिसकी क्रिया के तहत शरीर विकृत होता है, दबाव बल कहलाता है। कोई भी बल दबाव बल के रूप में कार्य कर सकता है। यह एक बल हो सकता है जो एक शरीर को दूसरे की सतह के खिलाफ दबाता है, या एक समर्थन पर अभिनय करने वाले शरीर का वजन (चित्र 1)।

चावल। 1. दबाव का निर्धारण

दबाव इकाइयाँ

SI प्रणाली में, दबाव को पास्कल (Pa) में मापा जाता है: 1 पा \u003d 1 एन / एम 2

दबाव सतह के उन्मुखीकरण पर निर्भर नहीं करता है।

ऑफ-सिस्टम इकाइयों का अक्सर उपयोग किया जाता है: सामान्य वातावरण (एटीएम) और पारा का मिलीमीटर (मिमी एचजी): 1 एटीएम = 760 मिमी एचजी = 101325 पा

जाहिर है, सतह क्षेत्र के आधार पर, एक ही दबाव बल इस सतह पर अलग-अलग दबाव डाल सकता है। इस संबंध का उपयोग अक्सर प्रौद्योगिकी में दबाव बढ़ाने या, इसके विपरीत, कम करने के लिए किया जाता है। टैंक और ट्रैक्टर के डिजाइन कैटरपिलर ड्राइव की मदद से क्षेत्र को बढ़ाकर जमीन पर दबाव को कम करने के लिए प्रदान करते हैं। वही सिद्धांत स्की के डिजाइन को रेखांकित करता है: स्की पर, एक व्यक्ति आसानी से बर्फ पर स्लाइड करता है, हालांकि, स्की को हटाकर, वह तुरंत बर्फ में गिर जाता है। काटने और भेदी उपकरण (चाकू, कैंची, कटर, आरी, सुई, आदि) के ब्लेड को विशेष रूप से तेज किया जाता है: एक तेज ब्लेड का एक छोटा क्षेत्र होता है, इसलिए एक छोटा सा बल भी बहुत दबाव बनाता है, और यह काम करना आसान है ऐसे उपकरण के साथ।

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

व्यायाम एक व्यक्ति एक फावड़े को 400 N के बल से दबाता है। यदि फावड़ा 20 सेमी चौड़ा है और उसका काटने वाला किनारा 0.5 मिमी मोटा है, तो फावड़ा जमीन पर कितना दबाव डालता है?
फेसला फावड़ा जमीन पर जो दबाव डालता है वह सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

फावड़े का सतही क्षेत्र जो जमीन के संपर्क में है:

ब्लेड की चौड़ाई कहां है, काटने वाले किनारे की मोटाई है।

इसलिए फावड़े का जमीन पर दबाव:

आइए इकाइयों को SI प्रणाली में बदलें:

ब्लेड की चौड़ाई: सेमी मी;

छेनी मोटाई मिमी एम।

गणना करें: पा एमपीए

जवाब जमीन पर फावड़े का दबाव 4 एमपीए है।

उदाहरण 2

व्यायाम एक एल्यूमीनियम क्यूब के किनारे का पता लगाएं यदि यह मेज पर 70 Pa का दबाव डालता है।
फेसला मेज पर घन का दबाव:

इस मामले में दबाव बल घन का वजन है, इसलिए हम लिख सकते हैं:

मान लीजिये

और बदले में घन का आयतन:

भौतिक विज्ञान। 1. भौतिकी का विषय और संरचना एफ। वह विज्ञान जो सबसे सरल और एक ही समय में सबसे अधिक अध्ययन करता है। हमारे आस-पास की भौतिक दुनिया की वस्तुओं की गति के सामान्य गुण और नियम। इस व्यापकता के परिणामस्वरूप, ऐसी कोई प्राकृतिक घटना नहीं है जिसमें भौतिक न हो। गुण... भौतिक विश्वकोश

भौतिक विज्ञान- एक विज्ञान जो सबसे सरल और एक ही समय में प्राकृतिक घटनाओं के सबसे सामान्य नियमों, पदार्थ की संरचना और इसकी गति के नियमों का अध्ययन करता है। एफ की अवधारणाएं और इसके नियम सभी प्राकृतिक विज्ञान के अंतर्गत आते हैं। एफ सटीक विज्ञान से संबंधित है और मात्रा का अध्ययन करता है ... भौतिक विश्वकोश

भौतिक विज्ञान- भौतिकी, एक विज्ञान जो रसायन विज्ञान के साथ, ऊर्जा और पदार्थ के परिवर्तन के सामान्य नियमों का अध्ययन करता है। दोनों विज्ञान प्राकृतिक विज्ञान के दो बुनियादी नियमों पर आधारित हैं - द्रव्यमान के संरक्षण का नियम (लोमोनोसोव, लावोइसियर का नियम) और ऊर्जा के संरक्षण का नियम (आर। मेयर, जौल ... ... बिग मेडिकल इनसाइक्लोपीडिया

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उच्च दबाव की भौतिकी- अत्यधिक उच्च दबावों द्वारा पदार्थ पर पड़ने वाले प्रभाव का अध्ययन, साथ ही ऐसे दबावों को प्राप्त करने और मापने के तरीकों का निर्माण। उच्च दबाव भौतिकी के विकास का इतिहास विज्ञान में असामान्य रूप से तीव्र प्रगति का एक अद्भुत उदाहरण है, ... ... कोलियर इनसाइक्लोपीडिया

भौतिक विज्ञान की ठोस अवस्था- ठोस अवस्था भौतिकी संघनित अवस्था भौतिकी की एक शाखा है, जिसका कार्य ठोस पदार्थों के भौतिक गुणों का उनके परमाणु संरचना की दृष्टि से वर्णन करना है। क्वांटम यांत्रिकी की खोज के बाद 20वीं शताब्दी में इसका गहन विकास हुआ। ... ... विकिपीडिया

कम तापमान का भौतिकी- सामग्री 1 उत्पादन के तरीके 1.1 तरल पदार्थों का वाष्पीकरण ... विकिपीडिया

पुस्तकें

  • भौतिक विज्ञान। 7 वीं कक्षा। ए वी पेरीश्किन की पाठ्यपुस्तक के लिए कार्यपुस्तिका। खड़ा। संघीय राज्य शैक्षिक मानक, हन्नानोवा तात्याना एंड्रीवाना, खन्नानोव नेल कुटदुसोविच, मैनुअल ए.वी. पेरीशकिन के शिक्षण विधियों "भौतिकी। ग्रेड 7-9" का एक अभिन्न अंग है, जिसे नए संघीय राज्य शैक्षिक मानक की आवश्यकताओं के अनुसार संशोधित किया गया है। ... श्रेणी: भौतिकी। खगोल विज्ञान (ग्रेड 7-9) श्रृंखला: भौतिकी प्रकाशक: ड्रोफा, 228 रूबल में खरीदें
  • पाठ्यपुस्तक के लिए भौतिकी ग्रेड 7 कार्यपुस्तिका ए। वी। पेरीश्किन, खन्नानोवा टी।, खन्नानोव एन।, मैनुअल ए। वी। पेरीशकिन "भौतिकी" की शिक्षण सामग्री का एक अभिन्न अंग है। ग्रेड 7-9", जिसे नए संघीय राज्य शैक्षिक मानक की आवश्यकताओं के अनुसार संशोधित किया गया है। में… श्रेणी:

दबाव एक भौतिक मात्रा है जो प्रकृति और मानव जीवन में एक विशेष भूमिका निभाती है। यह घटना, जो आंखों के लिए अगोचर है, न केवल पर्यावरण की स्थिति को प्रभावित करती है, बल्कि सभी द्वारा बहुत अच्छी तरह से महसूस की जाती है। आइए जानें कि यह क्या है, इसके किस प्रकार का अस्तित्व है और विभिन्न वातावरणों में दबाव (सूत्र) कैसे खोजा जाए।

फिजिक्स और केमिस्ट्री में प्रेशर को क्या कहते हैं?

यह शब्द एक महत्वपूर्ण थर्मोडायनामिक मात्रा को संदर्भित करता है, जिसे सतह क्षेत्र पर लंबवत रूप से लगाए गए दबाव बल के अनुपात के रूप में व्यक्त किया जाता है जिस पर यह कार्य करता है। यह घटना उस प्रणाली के आकार पर निर्भर नहीं करती है जिसमें यह संचालित होता है, और इसलिए गहन मात्रा को संदर्भित करता है।

संतुलन की स्थिति में, सिस्टम के सभी बिंदुओं के लिए दबाव समान होता है।

भौतिकी और रसायन विज्ञान में, इसे "P" अक्षर से दर्शाया जाता है, जो कि शब्द के लैटिन नाम - प्रेसरा का संक्षिप्त नाम है।

यदि हम किसी तरल के आसमाटिक दबाव (कोशिका के अंदर और बाहर के दबाव के बीच संतुलन) के बारे में बात कर रहे हैं, तो "P" अक्षर का उपयोग किया जाता है।

दबाव इकाइयाँ

अंतर्राष्ट्रीय एसआई प्रणाली के मानकों के अनुसार, विचाराधीन भौतिक घटना को पास्कल (सिरिलिक - पा में, लैटिन - रा में) में मापा जाता है।

दबाव सूत्र के आधार पर, यह पता चलता है कि एक पा एक एन के बराबर है (न्यूटन - एक वर्ग मीटर (क्षेत्र की एक इकाई) से विभाजित)।

हालाँकि, व्यवहार में, पास्कल का उपयोग करना कठिन है, क्योंकि यह इकाई बहुत छोटी है। इस संबंध में, एसआई प्रणाली के मानकों के अलावा, इस मूल्य को एक अलग तरीके से मापा जा सकता है।

नीचे इसके सबसे प्रसिद्ध एनालॉग हैं। उनमें से ज्यादातर पूर्व यूएसएसआर में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

  • सलाखों. एक बार 105 पा के बराबर है।
  • टोरेस, या पारा का मिलीमीटर।लगभग एक Torr 133.3223684 Pa से मेल खाती है।
  • पानी के स्तंभ का मिलीमीटर।
  • जल स्तंभ के मीटर।
  • तकनीकी वातावरण।
  • भौतिक वातावरण।एक एटीएम 101,325 Pa और 1.033233 at के बराबर है।
  • किलोग्राम-बल प्रति वर्ग सेंटीमीटर।टन-बल और ग्राम-बल भी हैं। इसके अलावा, प्रति वर्ग इंच एक एनालॉग पाउंड-बल है।

सामान्य दबाव सूत्र (7वीं कक्षा भौतिकी)

किसी दी गई भौतिक राशि की परिभाषा से, इसे खोजने की विधि निर्धारित की जा सकती है। यह नीचे दी गई तस्वीर की तरह दिखता है।

इसमें F बल है और S क्षेत्रफल है। दूसरे शब्दों में, दाब ज्ञात करने का सूत्र उसका बल है जो उस पृष्ठीय क्षेत्रफल से विभाजित होता है जिस पर वह कार्य करता है।

इसे इस प्रकार भी लिखा जा सकता है: P = mg / S या P = pVg / S। इस प्रकार, यह भौतिक मात्रा अन्य थर्मोडायनामिक चर से संबंधित है: आयतन और द्रव्यमान।

दबाव के लिए, निम्नलिखित सिद्धांत लागू होता है: बल द्वारा प्रभावित स्थान जितना छोटा होगा, दबाव बल की मात्रा उतनी ही अधिक होगी। यदि, हालांकि, क्षेत्र बढ़ता है (उसी बल के साथ) - वांछित मूल्य घटता है।

हाइड्रोस्टेटिक दबाव सूत्र

पदार्थों की विभिन्न समुच्चय अवस्थाएँ उनके गुणों की उपस्थिति प्रदान करती हैं जो एक दूसरे से भिन्न होती हैं। इसके आधार पर उनमें P ज्ञात करने की विधियाँ भी भिन्न होंगी।

उदाहरण के लिए, पानी के दबाव (हाइड्रोस्टैटिक) का सूत्र इस तरह दिखता है: P = pgh। यह गैसों पर भी लागू होता है। साथ ही, इसका उपयोग ऊंचाई और वायु घनत्व में अंतर के कारण वायुमंडलीय दबाव की गणना के लिए नहीं किया जा सकता है।

इस सूत्र में, p घनत्व है, g गुरुत्वाकर्षण त्वरण है, और h ऊँचाई है। इसके आधार पर, वस्तु या वस्तु जितनी गहराई में डूबती है, द्रव (गैस) के अंदर उस पर उतना ही अधिक दबाव डाला जाता है।

विचाराधीन संस्करण शास्त्रीय उदाहरण P = F / S का रूपांतरण है।

यदि हम याद करें कि बल मुक्त पतन वेग (F = mg) द्वारा द्रव्यमान के व्युत्पन्न के बराबर है, और तरल का द्रव्यमान घनत्व (m = pV) द्वारा आयतन का व्युत्पन्न है, तो दबाव सूत्र P = pVg / S के रूप में लिखा जा सकता है। इस स्थिति में, आयतन का क्षेत्रफल ऊंचाई (V = Sh) से गुणा किया जाता है।

यदि आप इस डेटा को सम्मिलित करते हैं, तो यह पता चलता है कि अंश और हर में क्षेत्र को कम किया जा सकता है और आउटपुट उपरोक्त सूत्र है: P \u003d pgh।

द्रवों में दबाव को ध्यान में रखते हुए, यह याद रखने योग्य है कि, ठोस के विपरीत, सतह परत की वक्रता अक्सर उनमें संभव होती है। और यह, बदले में, अतिरिक्त दबाव के गठन में योगदान देता है।

ऐसी स्थितियों के लिए, थोड़ा अलग दबाव सूत्र का उपयोग किया जाता है: P \u003d P 0 + 2QH। इस मामले में, पी 0 एक गैर-घुमावदार परत का दबाव है, और क्यू तरल तनाव सतह है। एच सतह की औसत वक्रता है, जो लैपलेस के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है: एच \u003d ½ (1 / आर 1 + 1 / आर 2)। घटक आर 1 और आर 2 मुख्य वक्रता की त्रिज्या हैं।

आंशिक दबाव और उसका सूत्र

हालांकि पी = पीजी विधि तरल और गैस दोनों पर लागू होती है, लेकिन बाद में थोड़ा अलग तरीके से दबाव की गणना करना बेहतर होता है।

तथ्य यह है कि प्रकृति में, एक नियम के रूप में, बिल्कुल शुद्ध पदार्थ बहुत आम नहीं हैं, क्योंकि इसमें मिश्रण प्रमुख हैं। और यह न केवल तरल पदार्थों पर लागू होता है, बल्कि गैसों पर भी लागू होता है। और जैसा कि आप जानते हैं, इनमें से प्रत्येक घटक एक अलग दबाव डालता है, जिसे आंशिक दबाव कहा जाता है।

इसे परिभाषित करना काफी आसान है। यह विचाराधीन मिश्रण (आदर्श गैस) के प्रत्येक घटक के दबाव के योग के बराबर है।

यह इस प्रकार है कि आंशिक दबाव सूत्र इस तरह दिखता है: पी \u003d पी 1 + पी 2 + पी 3 ... और इसी तरह, घटक घटकों की संख्या के अनुसार।

अक्सर ऐसे मामले होते हैं जब हवा के दबाव को निर्धारित करना आवश्यक होता है। हालाँकि, कुछ लोग गलती से P = pgh योजना के अनुसार केवल ऑक्सीजन के साथ गणना करते हैं। लेकिन हवा विभिन्न गैसों का मिश्रण है। इसमें नाइट्रोजन, आर्गन, ऑक्सीजन और अन्य पदार्थ होते हैं। वर्तमान स्थिति के आधार पर वायुदाब सूत्र इसके सभी घटकों के दबावों का योग होता है। तो, आपको उपरोक्त P \u003d P 1 + P 2 + P 3 लेना चाहिए ...

दबाव मापने के लिए सबसे आम उपकरण

इस तथ्य के बावजूद कि उपरोक्त सूत्रों का उपयोग करके विचाराधीन थर्मोडायनामिक मात्रा की गणना करना मुश्किल नहीं है, कभी-कभी गणना करने के लिए बस समय नहीं होता है। आखिरकार, आपको हमेशा कई बारीकियों को ध्यान में रखना चाहिए। इसलिए, सुविधा के लिए, लोगों के बजाय ऐसा करने के लिए कई शताब्दियों में कई उपकरण विकसित किए गए हैं।

वास्तव में, इस तरह के लगभग सभी उपकरण एक दबाव गेज की किस्में हैं (यह गैसों और तरल पदार्थों में दबाव को निर्धारित करने में मदद करता है)। हालांकि, वे डिजाइन, सटीकता और दायरे में भिन्न हैं।

  • वायुमंडलीय दबाव को बैरोमीटर नामक दबाव गेज का उपयोग करके मापा जाता है। यदि वैक्यूम (यानी वायुमंडलीय दबाव से नीचे का दबाव) को निर्धारित करना आवश्यक है, तो इसका एक और संस्करण, एक वैक्यूम गेज का उपयोग किया जाता है।
  • किसी व्यक्ति में रक्तचाप का पता लगाने के लिए रक्तदाबमापी का उपयोग किया जाता है। अधिकांश के लिए, इसे गैर-इनवेसिव टोनोमीटर के रूप में जाना जाता है। ऐसे उपकरणों की कई किस्में हैं: पारा मैकेनिकल से लेकर पूरी तरह से स्वचालित डिजिटल तक। उनकी सटीकता उस सामग्री पर निर्भर करती है जिससे वे बने हैं और माप की जगह।
  • वातावरण में दबाव की बूँदें (अंग्रेज़ी में - दबाव ड्रॉप) का निर्धारण या difnamometers (डायनेमोमीटर के साथ भ्रमित नहीं होने के लिए) का उपयोग करके किया जाता है।

दबाव के प्रकार

दबाव, इसे खोजने का सूत्र और विभिन्न पदार्थों के लिए इसकी विविधताओं को ध्यान में रखते हुए, इस मात्रा की किस्मों के बारे में जानने लायक है। उनमें से पांच हैं।

  • शुद्ध।
  • बैरोमीटर
  • अधिकता।
  • खालीपन।
  • अंतर।

शुद्ध

वायुमंडल के अन्य गैसीय घटकों के प्रभाव को ध्यान में रखे बिना, यह कुल दबाव का नाम है जिसके तहत कोई पदार्थ या वस्तु स्थित है।

इसे पास्कल में मापा जाता है और यह अतिरिक्त और वायुमंडलीय दबाव का योग है। यह बैरोमेट्रिक और वैक्यूम प्रकारों के बीच का अंतर भी है।

इसकी गणना सूत्र पी = पी 2 + पी 3 या पी = पी 2 - पी 4 द्वारा की जाती है।

पृथ्वी ग्रह की परिस्थितियों में निरपेक्ष दबाव के संदर्भ बिंदु को उस कंटेनर के अंदर के दबाव के रूप में लिया जाता है जिससे हवा निकाली जाती है (अर्थात शास्त्रीय निर्वात)।

अधिकांश थर्मोडायनामिक सूत्रों में केवल इस प्रकार के दबाव का उपयोग किया जाता है।

बैरोमीटर

यह शब्द पृथ्वी की सतह सहित उसमें पाई जाने वाली सभी वस्तुओं और वस्तुओं पर वायुमंडल (गुरुत्वाकर्षण) के दबाव को दर्शाता है। ज्यादातर लोग इसे वायुमंडलीय नाम से भी जानते हैं।

इसकी गणना की जाती है और इसका मूल्य माप के स्थान और समय के साथ-साथ मौसम की स्थिति और समुद्र तल से ऊपर / नीचे होने के साथ बदलता रहता है।

बैरोमेट्रिक दबाव का मान सामान्य के साथ प्रति इकाई क्षेत्र में वायुमंडल के बल के मापांक के बराबर होता है।

एक स्थिर वातावरण में, इस भौतिक घटना का परिमाण एक आधार पर हवा के एक स्तंभ के वजन के बराबर होता है जिसका क्षेत्रफल एक के बराबर होता है।

बैरोमेट्रिक दबाव का मान 101,325 पा (0 डिग्री सेल्सियस पर 760 मिमी एचजी) है। इसके अलावा, वस्तु पृथ्वी की सतह से जितनी ऊंची होती है, उस पर हवा का दबाव उतना ही कम होता है। हर 8 किमी में यह 100 Pa कम हो जाता है।

इस संपत्ति के लिए धन्यवाद, पहाड़ों में केटल्स में पानी स्टोव पर घर की तुलना में बहुत तेजी से उबलता है। तथ्य यह है कि दबाव क्वथनांक को प्रभावित करता है: इसकी कमी के साथ, बाद वाला कम हो जाता है। और इसके विपरीत। प्रेशर कुकर और आटोक्लेव जैसे रसोई के उपकरणों का काम इस संपत्ति पर बनाया गया है। उनके अंदर दबाव में वृद्धि, स्टोव पर सामान्य पैन की तुलना में व्यंजनों में उच्च तापमान के गठन में योगदान करती है।

वायुमंडलीय दबाव की गणना के लिए बैरोमेट्रिक ऊंचाई सूत्र का उपयोग किया जाता है। यह नीचे दी गई तस्वीर की तरह दिखता है।

पी ऊंचाई पर वांछित मूल्य है, पी 0 सतह के पास हवा का घनत्व है, जी मुक्त गिरावट त्वरण है, एच पृथ्वी से ऊंचाई है, एम गैस का दाढ़ द्रव्यमान है, टी सिस्टम का तापमान है , r सार्वत्रिक गैस स्थिरांक 8.3144598 J⁄ (mol x K) है, और e Eclair संख्या है, जो 2.71828 के बराबर है।

अक्सर वायुमंडलीय दबाव के लिए उपरोक्त सूत्र में, R के बजाय K का उपयोग किया जाता है - बोल्ट्ज़मैन का स्थिरांक। सार्वत्रिक गैस नियतांक को अक्सर उसके उत्पाद के रूप में अवोगाद्रो संख्या द्वारा व्यक्त किया जाता है। जब मोल में कणों की संख्या दी जाती है तो यह गणना के लिए अधिक सुविधाजनक होता है।

गणना करते समय, मौसम संबंधी स्थिति में बदलाव या समुद्र तल से ऊपर चढ़ने के साथ-साथ भौगोलिक अक्षांश के कारण हवा के तापमान में बदलाव की संभावना को ध्यान में रखना हमेशा उचित होता है।

गेज और वैक्यूम

वायुमंडलीय और मापा परिवेशी दबाव के बीच के अंतर को अधिक दबाव कहा जाता है। परिणाम के आधार पर, मूल्य का नाम बदल जाता है।

यदि यह सकारात्मक है, तो इसे गेज दबाव कहा जाता है।

यदि प्राप्त परिणाम ऋण चिह्न के साथ होता है, तो इसे निर्वात गेज कहा जाता है। यह याद रखने योग्य है कि यह बैरोमीटर से अधिक नहीं हो सकता है।

अंतर

यह मान विभिन्न माप बिंदुओं पर दबाव अंतर है। एक नियम के रूप में, इसका उपयोग किसी भी उपकरण पर दबाव ड्रॉप को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। यह तेल उद्योग में विशेष रूप से सच है।

यह पता लगाने के बाद कि किस प्रकार की थर्मोडायनामिक मात्रा को दबाव कहा जाता है और यह किन सूत्रों की मदद से पाया जाता है, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यह घटना बहुत महत्वपूर्ण है, और इसलिए इसके बारे में ज्ञान कभी भी अतिश्योक्तिपूर्ण नहीं होगा।

>>दबाव और दबाव का बल

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