Sasaran:
- Pendidikan: untuk membentuk gagasan umum tentang tekanan, gaya tekan, pembentukan keterampilan praktis untuk menghitung tekanan;
- Mengembangkan: pengembangan keterampilan eksperimental, pemikiran logis, pembuktian pernyataan seseorang, pengembangan keterampilan kerja tim, membenarkan kebutuhan untuk menambah atau mengurangi tekanan;
- Pendidikan: pembentukan keterampilan kerja mandiri, penanaman keinginan untuk belajar, kemampuan bekerja keras, penanaman rasa kolektivisme saat bekerja berpasangan.
Jenis pelajaran yang dimaksud: mempelajari materi baru.
Bentuk pelajaran: pelajaran gabungan.
Tempat pelajaran dalam kurikulum. Topik "tekanan dan gaya tekanan" dibahas di bagian "Tekanan padatan, cairan, dan gas". Topik ini adalah yang pertama di bagian dan paling menarik bagi siswa (karena ada hubungan yang baik antara materi yang dipelajari dan kehidupan, teknologi), sehingga diperlukan waktu 2 jam untuk mempelajari topik ini. Isi utama materi yang dipelajari diatur oleh kurikulum dan isi wajib minimum pendidikan fisika.
Metode:verbal, visual, praktis.
Peralatan:
- pameran alat potong dan tindik;
- presentasi di Power Point, dinamometer laboratorium, bar, penggaris, tombol.
Rencana belajar:
| 1. Tahap pengorganisasian awal pelajaran - | 1 menit |
| 2. Tahap persiapan untuk asimilasi aktif dan sadar materi baru - | 7 menit |
| 3. Tahap asimilasi pengetahuan baru (gaya tekanan, rumus tekanan, satuan tekanan) - | 20 menit. |
| 4. Perjalanan ke biologi - | 6 menit |
| 5. Dunia teknologi - | 6 menit |
| 6. "Surat yang dikenal" - | 2 menit. |
| 7. Tugas eksperimental. - | 15 menit. |
| 8. Tes tugas. - | 13 menit |
| 9. Menyimpulkan - | 5 menit. |
| 10. Pekerjaan rumah. - | 5 menit. |
Epigraf untuk pelajaran: “Pengetahuan hanyalah pengetahuan ketika diperoleh dengan upaya pemikiran, bukan ingatan” (AN Tolstoy).
Selama kelas
1. Tahap pengorganisasian pelajaran.
2. Tahap persiapan asimilasi materi secara aktif dan sadar.
Guru mengarahkan perhatian siswa pada ilustrasi karya Mamin-Sibiryak “Si Leher Abu-abu” (lihat Slide No. 1 dari presentasi) dan membacakan kutipan dari karya ini: “... Rubah benar-benar datang beberapa hari kemudian, duduk di tepi pantai dan berbicara lagi:
Aku merindukanmu, bebek... Kemarilah; Jika Anda tidak menginginkannya, saya akan datang kepada Anda sendiri. aku tidak malu...
Dan Rubah mulai merangkak dengan hati-hati di atas es ke lubang yang sama. Hati Gray Sheika tenggelam…”.
Pertanyaan. Mengapa rubah merangkak dengan hati-hati di atas es? (Dengarkan jawaban)
Guru. Untuk menjawab pertanyaan ini, Anda perlu berkenalan dengan topik "Tekanan dan gaya tekanan". Kata "tekanan" sudah sangat Anda kenal. Apakah Anda memahami arti dari kalimat-kalimat berikut:
- Tekanan turun tajam, curah hujan mungkin terjadi.
- Para pembela tim Dynamo tidak dapat menahan tekanan dari para penyerang Spartak.
- Tekanan darah pasien tiba-tiba meningkat.
- "Nautilus" meluncur ke kedalaman tanpa dasar, meskipun ada tekanan besar dari lingkungan eksternal.
- “Itu adalah seorang wanita,” kata Komisaris Maigret, “hanya tumit tipis sepatu wanita yang bisa menghasilkan begitu banyak tekanan.
Dalam semua kalimat ini, kata "tekanan" digunakan dalam situasi yang berbeda dan memiliki arti yang berbeda. Kami akan mempertimbangkan tekanan dari sudut pandang fisika. Untuk melakukan ini, undanglah seorang asisten ke pelajaran.
Anak-anak menginginkan madu - binasa, badai salju dan badai salju,
Untuk lebah yang baik untuk mengunjungi pelajaran.
Hari ini karakter utama pelajaran kita adalah lebah.
Guru. Perhatikan sebuah contoh (tombol pada kelopak bunga): seorang anak laki-laki berguling menuruni gunung di atas salju yang baru turun, tiba-tiba jatuh, dan papan ski berguling. Setelah bangkit, bocah itu turun untuk bermain ski, sementara kakinya tersangkut di salju.
Pertanyaan: mengapa anak laki-laki yang bermain ski tidak jatuh ke salju, tetapi gagal tanpa ski? Para siswa menyimpulkan bahwa dalam kedua kasus anak laki-laki itu bertindak di atas salju dengan gaya yang sama, tetapi hasil dari gaya tersebut berbeda, oleh karena itu (guru mengarahkan pada pemikiran) hasil dari tindakan tersebut juga bergantung pada beberapa kuantitas.
Guru: Apa yang berubah sejak kejatuhan bocah itu? Siswa menyimpulkan bahwa area tumpuan anak laki-laki di atas salju telah berubah. Saat anak laki-laki bermain ski, area penyangga lebih besar daripada tanpa ski.
Guru: Efek gaya tergantung pada:
1 – nilai gaya tekanan;
2 - luas permukaan, tegak lurus di mana gaya tekanan bekerja.
(Siswa bekerja dengan OK.)
Guru: Nilai yang menunjukkan seberapa besar gaya tekanan yang bekerja pada setiap satuan luas permukaan disebut tekanan.
P - tekanan
F d - gaya tekanan
S- tapak.
– untuk mendapatkan tekanan, kita perlu membagi gaya tekanan pada area!
Mari kita lakukan analisis kualitatif dari rumus ini.
Pertanyaan 1. Kekuatan tekanan tidak berubah, tetapi area dukungan meningkat. Bagaimana tekanan akan berubah? Mengapa? ( Tekanan akan berkurang, karena tekanan berbanding terbalik dengan luas).
Pertanyaan 2. Area dukungan tidak berubah, tetapi gaya tekanan meningkat. Bagaimana tekanan akan berubah? Mengapa? ( Tekanan akan meningkat sebagai tekanan berbanding lurus dengan tekanan).
Siswa menyimpulkan bahwa untuk gaya yang sama, tekanan lebih besar bila luas tumpuan lebih kecil, dan sebaliknya, makin besar luas tumpuan, makin kecil tekanannya.
Guru:
Tujuan Anda adalah menembus tubuh - kurangi dukungan menjadi nol.
Berjalan-jalan di hutan di musim dingin, Anda meningkatkan dukungan S.
(Untuk menguasai arti rumus tekanan benda padat).
Untuk membuat gambar visual, guru memperkenalkan siswa pada berbagai tekanan yang dihadapi dalam teknologi, alam, dan kehidupan sehari-hari (tabel 6 hal. 84 Buku teks Fisika - 7 sel)
Siswa bekerja dengan OK (bekerja dengan segitiga).
Pertanyaan 1. Bagaimana Anda dapat menemukan gaya tekanan, mengetahui tekanan dan luas permukaan di mana gaya diterapkan? (F d \u003d p * S)
Pertanyaan 2. Bagaimana menemukan luas permukaan tempat gaya diterapkan, mengetahui gaya tekanan? (S=F d/p)
Guru. Mari kita turunkan satuan tekanan. (Lebah di slide terbang ke kelopak kedua dengan klik mouse).
| Diberikan: | |
| S=1m 2 | |
| F d \u003d 1H |
|
| p-? |
1 Pa adalah tekanan yang dihasilkan oleh gaya tekanan 1 N yang bekerja pada permukaan 1 m 2 yang tegak lurus permukaan ini.
1 hPa - 100 Pa
1 kPa - 1000 Pa
1 MPa - 100 000 Pa
Pertanyaan. Apa arti entri: p \u003d 15.000 Pa, p \u003d 5000 Pa? (15.000 Pa adalah tekanan yang dihasilkan oleh gaya tekanan sebesar 15.000 N yang bekerja pada permukaan 1m 2 yang tegak lurus permukaan ini.)
Guru.
Laut dan gurun, Bumi dan Bulan
Cahaya matahari dan salju dari longsoran salju...
Alam itu kompleks, tapi Alam itu satu.
Hukum alam adalah satu!
Mari kita melakukan perjalanan ke biologi (lebah di slide terbang ke kelopak ketiga dengan klik mouse).
Ada piranha di Amazon
Itu terlihat seperti ikan.
Jika Anda memasukkan jari Anda ke dalam air
Snack dia secara instan.
Pertanyaan: Mengapa piranha bisa menggigit jari orang?
Ini unta, dan di atas unta
Membawa bagasi dan orang-orang pergi.
Dia tinggal di gurun
Makan semak-semak hambar
Dia bekerja sepanjang tahun...
Mengapa orang membawa barang bawaan dan menunggangi unta?
(Luas permukaan tungkai unta besar, dan tekanan yang diberikan pada pasir kecil, sehingga unta tidak tenggelam ke dalam pasir.)
Landak marah, landak abu-abu,
Kemana kamu pergi, katakan padaku?
Anda sangat berduri sehingga Anda tidak bisa memegang tangan Anda!
Mengapa landak berduri?
(Luas permukaan jarum kecil dan tekanannya tinggi.)
Lebah adalah pekerja yang terkenal,
Memberi orang madu dan lilin,
Dan musuh akan menunjukkan sengatan,
Akan diingat selama setahun penuh!
Mengapa sengatan lebah memberi begitu banyak tekanan pada kulit manusia? (Sengatan lebah memiliki luas permukaan yang kecil, dan tekanan yang diberikan pada kulit manusia tinggi.)
Suatu ketika mawar ditanya:
Mengapa, mempesona mata,
Kamu duri berduri
Apakah Anda mencakar kami dengan keras?
(Luas permukaan duri mawar kecil, tetapi tekanannya tinggi.)
Mari kita kembali ke pahlawan "Leher Abu-abu". Mengapa rubah merangkak dengan hati-hati di atas es? (Rubah memilih mode penggerak ini untuk meningkatkan luas permukaan dan mengurangi tekanan yang diberikan pada es.)
Guru: Rubah licik tahu formula untuk tekanan! Kami yakin akan validitas formula ini di alam - jarum, cranberry, cakar, gigi, taring, sengatan. Tetapi. “Jiwa sains adalah aplikasi praktis dari penemuannya” (W. Thomson).
Mari kita tur dunia teknologi.(Lebah terbang ke kelopak keempat dengan klik mouse.)
Kita tahu bahwa semakin besar area dukungan, semakin sedikit tekanan yang dihasilkan oleh gaya yang diberikan, dan, sebaliknya, dengan penurunan area dukungan (dengan gaya konstan), tekanan meningkat. Karena itu, tergantung apakah Anda ingin mendapatkan tekanan kecil atau besar, area dukungan bertambah atau berkurang. (Siswa bekerja dengan OK - cara untuk mengubah tekanan). Ban truk dan landing gear pesawat dibuat lebih lebar dari mobil penumpang. Ban lebar khusus dibuat untuk mobil yang dirancang untuk bepergian di gurun. Kendaraan berat, seperti traktor, tank, atau kendaraan rawa, dapat melewati medan berawa yang tidak selalu memungkinkan untuk dilalui oleh seseorang. Mengapa? (Mesin berat, dengan tapak yang besar, memberikan sedikit tekanan.)
Guru mengarahkan perhatian siswa pada pameran benda dan alat potong dan tindik.
Pertanyaan: Mengapa alat pemotong dan penusuk memberikan begitu banyak tekanan pada tubuh? (Luas permukaan alat pemotong dan penusuk kecil dan tekanannya besar.)
Guru. Kami yakin akan validitas formula tekanan di alam dan teknologi (Seekor lebah terbang ke kelopak kelima dengan mengklik mouse.)
Permainan "Surat yang Dikenal".
Surat ditulis di papan tulis - sebutan besaran fisik: p, m, F, l, V. Tugas Anda: setelah mendengarkan peribahasa, sesuaikan dengan salah satu nilai ini.
Peribahasa:
- Pembunuhan akan keluar.
- Anda tidak dapat mengambil landak dengan tangan kosong.
- Jangan memasukkan jari Anda ke dalam mulut Anda.
(Tekanan)
Guru.“Pengetahuan yang tidak lahir dari pengalaman, ibu dari segala kepastian, tidak berbuah dan penuh kesalahan.” (Seekor lebah terbang ke kelopak ke-6 dengan mengklik mouse.)
tugas eksperimental.
1. Tugas. Menekan tombol ke papan, kami bertindak di atasnya dengan kekuatan 50N, luas ujung tombol adalah 0,000 001 m 2. Tentukan tekanan yang dihasilkan oleh tombol tersebut.
| Diberikan: | |
| F d \u003d 50N |
[p]=Pa. |
| S=0,000 001m 2 | |
| p=? |  (P) |
Menjawab: 50MPa.
2. Hitung tekanan benda tegar pada penyangga (Bekerja berpasangan.)
Peralatan: dinamometer, penggaris ukur, balok kayu.
Urutan pekerjaan.
- Ukur gaya tekanan batang di atas meja (berat batang).
- Ukur panjang, lebar, dan tinggi balok.
- Dengan menggunakan semua data yang diperoleh, hitung luas permukaan batang terbesar dan terkecil.
- Hitung tekanan yang dihasilkan batang pada meja dengan permukaan terkecil dan terbesar.
- Catat hasilnya di buku catatan.
- Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil yang diperoleh.
Siswa menuliskan hasil percobaan di papan tulis dan menarik kesimpulan tentang ketergantungan tekanan pada luas permukaan tumpuan.
Guru.
Untuk menjaga lebah di jalan
Perlu menimba ilmu.
Kami membuka daun
Dan kami melakukan pekerjaan itu.
(Lebah terbang ke kelopak ke-7 dengan mengklik mouse.) "Uji tugas".
Ringkasan pelajaran
- Kuantitas fisik apa yang Anda temui hari ini dalam pelajaran?
- Gaya apa yang disebut gaya tekan?
- Apa itu tekanan?
- Satuan tekanan?
- Satuan tekanan dalam SI?
Nilai pelajaran: Hasil tes, token diperhitungkan.
Nilai akhir untuk pelajaran ditampilkan. Guru mengarahkan perhatian siswa ke prasasti pelajaran.
Pekerjaan rumah: 32b33; hal.85 (tugas percobaan).
Tugas tambahan.“Kenapa benda runcing berduri. Seperti Leviathan”, Fisika yang menghibur. Ya.I. Perelman.
Daftar literatur yang digunakan.
- Fisika - 7 sel. S.V. Gromov, N.A. Rodina. Moskow. “Pencerahan”, 2000
- Pelajaran fisika di sekolah modern. Pencarian kreatif untuk guru. Disusun oleh E.M. Braverman, diedit oleh V.G. Razumovsky. Moskow, Pencerahan, 1993
- Mengecek pengetahuan siswa dalam fisika (kelas 6-7) A.V. Postnikov, Moskow, "Pencerahan", 1986
- Koran “Fisika” No. 45 Tahun 2004
- Jurnal “Fisika di Sekolah” No. 8 Tahun 2002
- Pembaca dalam Sastra. 1-4 sel Rostov-on-Don. JSC "Kniga", 1997
DEFINISI
Tekanan adalah besaran fisis skalar yang sama dengan rasio modulus yang bekerja tegak lurus permukaan terhadap luas permukaan ini:
Gaya yang diterapkan tegak lurus ke permukaan tubuh, di bawah aksi yang tubuh berubah bentuk, disebut gaya tekanan. Setiap gaya dapat bertindak sebagai kekuatan tekanan. Ini mungkin gaya yang menekan satu benda ke permukaan benda lain, atau berat benda yang bekerja pada tumpuan (Gbr. 1).
Beras. 1. Penentuan tekanan
Unit tekanan
Dalam sistem SI, tekanan diukur dalam pascal (Pa): 1 Pa \u003d 1 N / m 2
Tekanan tidak tergantung pada orientasi permukaan.
Satuan di luar sistem yang sering digunakan: atmosfer normal (atm) dan milimeter air raksa (mm Hg): 1 atm = 760 mm Hg = 101325 Pa
Jelas, tergantung pada luas permukaan, gaya tekanan yang sama dapat memberikan tekanan yang berbeda pada permukaan ini. Hubungan ini sering digunakan dalam teknologi untuk meningkatkan atau, sebaliknya, mengurangi tekanan. Desain tangki dan traktor memberikan pengurangan tekanan di tanah dengan meningkatkan area dengan bantuan penggerak ulat. Prinsip yang sama mendasari desain ski: di ski, seseorang dengan mudah meluncur di salju, namun, setelah melepas ski, ia langsung jatuh ke salju. Bilah alat potong dan menusuk (pisau, gunting, pemotong, gergaji, jarum, dll.) diasah secara khusus: bilah yang tajam memiliki area yang kecil, sehingga bahkan gaya kecil menciptakan banyak tekanan, dan mudah untuk bekerja dengan alat seperti itu.
Contoh pemecahan masalah
CONTOH 1
| Latihan | Seseorang menekan sekop dengan gaya 400 N. Berapa tekanan yang diberikan sekop di tanah jika lebar bilahnya 20 cm dan tebal ujung tombaknya 0,5 mm? |
| Keputusan | Tekanan yang diberikan sekop di tanah ditentukan oleh rumus: Luas permukaan sekop yang bersentuhan dengan tanah: di mana adalah lebar bilah, adalah ketebalan ujung tombak. Oleh karena itu, tekanan sekop di tanah: Mari kita ubah satuan ke sistem SI: lebar bilah: cm m; ketebalan insisal mm m. Hitung: Pa MPa |
| Menjawab | Tekanan sekop di tanah adalah 4 MPa. |
CONTOH 2
| Latihan | Temukan tepi kubus aluminium jika memberikan tekanan 70 Pa di atas meja. |
| Keputusan | Tekanan kubus di atas meja: Gaya tekanan dalam hal ini adalah berat kubus, sehingga kita dapat menulis: Mengingat bahwa dan volume kubus pada gilirannya: |
FISIKA. 1. Pokok bahasan dan struktur fisika F. ilmu yang mempelajari paling sederhana dan sekaligus paling banyak. sifat umum dan hukum gerak benda-benda dunia material di sekitar kita. Akibat keumuman ini, tidak ada fenomena alam yang tidak bersifat fisik. properti... Ensiklopedia Fisik
FISIKA- ilmu yang mempelajari yang paling sederhana dan sekaligus hukum paling umum dari fenomena alam, struktur materi dan hukum geraknya. Konsep F. dan hukumnya mendasari semua ilmu alam. F. termasuk dalam ilmu eksakta dan mempelajari besaran... Ensiklopedia Fisik
FISIKA- FISIKA, ilmu yang mempelajari, bersama-sama dengan kimia, hukum-hukum umum transformasi energi dan materi. Kedua ilmu tersebut didasarkan pada dua hukum dasar ilmu alam - hukum kekekalan massa (hukum Lomonosov, Lavoisier) dan hukum kekekalan energi (R. Mayer, Jaul ... ... Ensiklopedia Medis Besar
fisika bintang- Fisika bintang adalah salah satu cabang astrofisika yang mempelajari sisi fisik bintang (massa, kerapatan, ...). Daftar Isi 1 Dimensi, massa, kerapatan, luminositas bintang 1.1 Massa bintang ... Wikipedia
Fisika- I. Pokok bahasan dan struktur fisika Fisika adalah ilmu yang mempelajari pola-pola fenomena alam yang paling sederhana dan sekaligus paling umum, sifat-sifat dan struktur materi serta hukum-hukum geraknya. Oleh karena itu, konsep F. dan hukum-hukumnya mendasari segalanya ... ...
Tekanan tinggi- dalam arti luas, tekanan melebihi tekanan atmosfer; dalam tugas-tugas teknis dan ilmiah tertentu, tekanan melebihi karakteristik nilai setiap tugas. Sama konvensional ditemukan dalam literatur adalah subdivisi abad D.. ke tinggi dan ... ... Ensiklopedia Besar Soviet
FISIKA- (dari sifat fisis Yunani kuno). Orang dahulu menyebut fisika sebagai studi tentang dunia sekitarnya dan fenomena alam. Pemahaman tentang istilah fisika ini dipertahankan hingga akhir abad ke-17. Belakangan, sejumlah disiplin ilmu khusus muncul: kimia, yang mempelajari sifat-sifat ... ... Ensiklopedia Collier
FISIKA TEKANAN TINGGI- studi tentang pengaruh yang diberikan pada materi oleh tekanan yang sangat tinggi, serta penciptaan metode untuk memperoleh dan mengukur tekanan tersebut. Sejarah perkembangan fisika tekanan tinggi adalah contoh luar biasa dari kemajuan pesat yang luar biasa dalam sains, ... ... Ensiklopedia Collier
Fisika keadaan padat- Fisika keadaan padat adalah cabang fisika keadaan terkondensasi, yang tugasnya adalah menggambarkan sifat fisik zat padat dari sudut pandang struktur atomnya. Ini berkembang secara intensif di abad ke-20 setelah penemuan mekanika kuantum. ... ... Wikipedia
Fisika suhu rendah- Daftar Isi 1 Metode produksi 1.1 Penguapan cairan ... Wikipedia
Buku
- Fisika. kelas 7. Buku kerja untuk buku teks A. V. Peryshkin. Vertikal. Standar Pendidikan Negara Federal, Hannanova Tatyana Andreevna, Khannanov Nail Kutdusovich, Manual ini merupakan bagian integral dari Metode Pengajaran A. V. Peryshkin "Fisika. Kelas 7-9", yang telah direvisi sesuai dengan persyaratan Standar Pendidikan Negara Federal yang baru. ... Kategori: Fisika. Astronomi (kelas 7-9) Seri: Fisika Penerbit: Drofa, Beli seharga 228 rubel
- Buku Kerja Fisika Kelas 7 untuk buku teks A. V. Peryshkin, Khannanova T., Khannanov N., Manual ini merupakan bagian integral dari bahan ajar A. V. Peryshkin “Fisika. Kelas 7-9", yang telah direvisi sesuai dengan persyaratan Standar Pendidikan Negara Federal yang baru. Dalam… Kategori:
Tekanan adalah besaran fisik yang memainkan peran khusus dalam alam dan kehidupan manusia. Fenomena ini, yang tidak terlihat oleh mata, tidak hanya mempengaruhi keadaan lingkungan, tetapi juga sangat dirasakan oleh semua orang. Mari kita cari tahu apa itu, jenis apa yang ada dan bagaimana menemukan tekanan (rumus) di lingkungan yang berbeda.
Apa yang disebut tekanan dalam fisika dan kimia?
Istilah ini mengacu pada kuantitas termodinamika yang penting, yang dinyatakan sebagai rasio gaya tekanan yang diberikan secara tegak lurus dengan luas permukaan tempat ia bekerja. Fenomena ini tidak tergantung pada ukuran sistem di mana ia beroperasi, dan karena itu mengacu pada kuantitas intensif.
Dalam keadaan setimbang, tekanannya sama untuk semua titik dalam sistem.
Dalam fisika dan kimia, ini dilambangkan dengan huruf "P", yang merupakan singkatan dari nama Latin istilah - pressūra.
Jika kita berbicara tentang tekanan osmotik suatu cairan (keseimbangan antara tekanan di dalam dan di luar sel), huruf "P" digunakan.
Unit tekanan
Menurut standar sistem SI Internasional, fenomena fisik yang dipertimbangkan diukur dalam pascal (dalam Sirilik - Pa, dalam Latin - Ra).
Berdasarkan rumus tekanan, ternyata satu Pa sama dengan satu N (newton - dibagi satu meter persegi (satuan luas).
Namun, dalam praktiknya, agak sulit menggunakan pascal, karena satuan ini sangat kecil. Dalam hal ini, selain standar sistem SI, nilai ini dapat diukur dengan cara yang berbeda.
Di bawah ini adalah analognya yang paling terkenal. Sebagian besar dari mereka banyak digunakan di bekas Uni Soviet.
- bar. Satu batang sama dengan 105 Pa.
- Torres, atau milimeter air raksa. Kira-kira satu Torr sama dengan 133.3223684 Pa.
- milimeter kolom air.
- Meter kolom air.
- atmosfer teknis.
- atmosfer fisik. Satu atm sama dengan 101,325 Pa dan 1,033233 at.
- Kilogram-gaya per sentimeter persegi. Ada juga ton-force dan gram-force. Selain itu, ada gaya pound analog per inci persegi.
Rumus tekanan umum (fisika kelas 7)
Dari definisi besaran fisis yang diberikan, seseorang dapat menentukan metode untuk menemukannya. Tampilannya seperti foto di bawah ini.
Di dalamnya, F adalah gaya, dan S adalah luas. Dengan kata lain, rumus untuk mencari tekanan adalah gaya dibagi dengan luas permukaan tempat ia bekerja.
Dapat juga ditulis sebagai berikut: P = mg / S atau P = pVg / S. Dengan demikian, besaran fisis ini berhubungan dengan variabel termodinamika lainnya: volume dan massa.
Untuk tekanan, berlaku prinsip berikut: semakin kecil ruang yang dipengaruhi oleh gaya, semakin besar jumlah gaya tekan yang dimilikinya. Namun, jika area meningkat (dengan kekuatan yang sama) - nilai yang diinginkan berkurang.
Rumus tekanan hidrostatik
Keadaan agregat yang berbeda dari zat memberikan keberadaan sifat mereka yang berbeda satu sama lain. Berdasarkan ini, metode untuk menentukan P di dalamnya juga akan berbeda.
Misalnya, rumus tekanan air (hidrostatik) terlihat seperti ini: P = pgh. Ini juga berlaku untuk gas. Pada saat yang sama, itu tidak dapat digunakan untuk menghitung tekanan atmosfer, karena perbedaan ketinggian dan kepadatan udara.
Dalam rumus ini, p adalah kerapatan, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah ketinggian. Berdasarkan hal ini, semakin dalam benda atau benda tenggelam, semakin tinggi tekanan yang diberikan padanya di dalam cairan (gas).
Varian yang dipertimbangkan adalah adaptasi dari contoh klasik P = F / S.
Jika kita ingat bahwa gaya sama dengan turunan massa dengan kecepatan jatuh bebas (F = mg), dan massa cairan adalah turunan volume dengan kerapatan (m = pV), maka rumus tekanan dapat ditulis sebagai P = pVg / S. Dalam hal ini, volume adalah luas dikalikan dengan tinggi (V = Sh).
Jika Anda memasukkan data ini, ternyata luas di pembilang dan penyebut dapat dikurangi dan output adalah rumus di atas: P \u003d pgh.
Mempertimbangkan tekanan dalam cairan, perlu diingat bahwa, tidak seperti padatan, kelengkungan lapisan permukaan sering mungkin terjadi di dalamnya. Dan ini, pada gilirannya, berkontribusi pada pembentukan tekanan tambahan.
Untuk situasi seperti itu, formula tekanan yang sedikit berbeda digunakan: P \u003d P 0 + 2QH. Dalam hal ini, P 0 adalah tekanan dari lapisan yang tidak melengkung, dan Q adalah tegangan permukaan cairan. H adalah kelengkungan rata-rata permukaan, yang ditentukan oleh Hukum Laplace: H \u003d (1 / R 1 + 1 / R 2). Komponen R 1 dan R 2 adalah jari-jari kelengkungan utama.
Tekanan parsial dan rumusnya
Meskipun metode P = pgh dapat diterapkan untuk cairan dan gas, lebih baik menghitung tekanan pada gas dengan cara yang sedikit berbeda.
Faktanya adalah bahwa di alam, sebagai suatu peraturan, zat yang benar-benar murni tidak terlalu umum, karena campuran mendominasi di dalamnya. Dan ini tidak hanya berlaku untuk cairan, tetapi juga untuk gas. Dan seperti yang Anda ketahui, masing-masing komponen ini memberikan tekanan yang berbeda, yang disebut tekanan parsial.
Ini cukup mudah untuk didefinisikan. Ini sama dengan jumlah tekanan masing-masing komponen campuran yang dipertimbangkan (gas ideal).
Dari sini dapat disimpulkan bahwa rumus tekanan parsial terlihat seperti ini: P \u003d P 1 + P 2 + P 3 ... dan seterusnya, sesuai dengan jumlah komponen penyusunnya.
Sering ada kasus di mana perlu untuk menentukan tekanan udara. Namun, beberapa secara keliru melakukan perhitungan hanya dengan oksigen sesuai dengan skema P = pgh. Tapi udara adalah campuran gas yang berbeda. Ini mengandung nitrogen, argon, oksigen dan zat lainnya. Berdasarkan situasi saat ini, rumus tekanan udara adalah jumlah dari tekanan semua komponennya. Jadi, Anda harus mengambil P \u003d P 1 + P 2 + P 3 yang disebutkan di atas ...
Instrumen yang paling umum untuk mengukur tekanan
Terlepas dari kenyataan bahwa menghitung kuantitas termodinamika tidak sulit dengan menggunakan rumus di atas, kadang-kadang tidak ada waktu untuk melakukan perhitungan. Bagaimanapun, Anda harus selalu mempertimbangkan banyak nuansa. Oleh karena itu, untuk kenyamanan, sejumlah perangkat telah dikembangkan selama beberapa abad untuk melakukan ini, bukan manusia.
Faktanya, hampir semua perangkat semacam ini adalah jenis pengukur tekanan (ini membantu menentukan tekanan dalam gas dan cairan). Namun, mereka berbeda dalam desain, akurasi dan ruang lingkup.
- Tekanan atmosfer diukur menggunakan pengukur tekanan yang disebut barometer. Jika perlu untuk menentukan vakum (yaitu, tekanan di bawah tekanan atmosfer), versi lain, pengukur vakum, digunakan.
- Untuk mengetahui tekanan darah seseorang, digunakan sphygmomanometer. Bagi kebanyakan orang, ini lebih dikenal sebagai tonometer non-invasif. Ada banyak jenis perangkat semacam itu: dari mekanik merkuri hingga digital otomatis penuh. Keakuratan mereka tergantung pada bahan dari mana mereka dibuat dan tempat pengukuran.
- Penurunan tekanan di lingkungan (dalam bahasa Inggris - penurunan tekanan) ditentukan menggunakan atau difnamometer (jangan dikelirukan dengan dinamometer).
Jenis tekanan
Mempertimbangkan tekanan, rumus untuk menemukannya dan variasinya untuk zat yang berbeda, ada baiknya mempelajari varietas kuantitas ini. Ada lima dari mereka.
- Mutlak.
- barometrik
- Kelebihan.
- Kekosongan.
- Diferensial.
Mutlak
Ini adalah nama tekanan total di mana suatu zat atau benda berada, tanpa memperhitungkan pengaruh komponen gas atmosfer lainnya.
Ini diukur dalam pascal dan merupakan jumlah kelebihan dan tekanan atmosfer. Ini juga merupakan perbedaan antara tipe barometrik dan vakum.
Dihitung dengan rumus P = P 2 + P 3 atau P = P 2 - P 4.
Titik referensi untuk tekanan absolut di bawah kondisi planet Bumi diambil sebagai tekanan di dalam wadah dari mana udara dikeluarkan (yaitu, vakum klasik).
Hanya jenis tekanan ini yang digunakan di sebagian besar rumus termodinamika.
barometrik
Istilah ini mengacu pada tekanan atmosfer (gravitasi) pada semua benda dan benda yang terdapat di dalamnya, termasuk permukaan bumi itu sendiri. Kebanyakan orang juga mengenalnya dengan nama atmosfer.
Hal ini diperhitungkan dan nilainya bervariasi menurut tempat dan waktu pengukuran, serta kondisi cuaca dan berada di atas / di bawah permukaan laut.
Nilai tekanan barometrik sama dengan modulus gaya atmosfer per satuan luas di sepanjang garis normalnya.
Dalam atmosfer yang stabil, besarnya fenomena fisik ini sama dengan berat kolom udara di atas dasar dengan luas sama dengan satu.
Norma tekanan barometrik adalah 101.325 Pa (760 mm Hg pada 0 derajat Celcius). Selain itu, semakin tinggi objek dari permukaan bumi, semakin rendah tekanan udara di atasnya. Setiap 8 km berkurang 100 Pa.
Berkat properti ini, di pegunungan, air dalam ceret mendidih lebih cepat daripada di rumah di atas kompor. Faktanya adalah bahwa tekanan mempengaruhi titik didih: dengan penurunannya, yang terakhir berkurang. Dan sebaliknya. Pekerjaan peralatan dapur seperti pressure cooker dan autoclave dibangun di properti ini. Peningkatan tekanan di dalamnya berkontribusi pada pembentukan suhu yang lebih tinggi di piring daripada di panci biasa di atas kompor.
Rumus ketinggian barometrik digunakan untuk menghitung tekanan atmosfer. Tampilannya seperti foto di bawah ini.
P adalah nilai yang diinginkan pada ketinggian, P 0 adalah kerapatan udara di dekat permukaan, g adalah percepatan jatuh bebas, h adalah ketinggian di atas Bumi, m adalah massa molar gas, t adalah suhu sistem , r adalah konstanta gas universal 8.3144598 J⁄ ( mol x K), dan e adalah bilangan Eclair, sama dengan 2,71828.
Seringkali dalam rumus di atas untuk tekanan atmosfer, alih-alih R, K digunakan - konstanta Boltzmann. Konstanta gas universal sering dinyatakan dalam produk dengan bilangan Avogadro. Lebih mudah untuk perhitungan ketika jumlah partikel diberikan dalam mol.
Saat membuat perhitungan, selalu ada baiknya mempertimbangkan kemungkinan perubahan suhu udara karena perubahan situasi meteorologis atau saat mendaki di atas permukaan laut, serta garis lintang geografis.
Pengukur dan vakum
Perbedaan antara tekanan atmosfir dan tekanan ambien terukur disebut overpressure. Bergantung pada hasilnya, nama nilai berubah.
Jika positif, itu disebut tekanan gauge.
Jika hasil yang diperoleh bertanda minus, maka disebut alat pengukur vakum. Perlu diingat bahwa itu tidak bisa lebih dari barometrik.
diferensial
Nilai ini adalah perbedaan tekanan pada titik pengukuran yang berbeda. Sebagai aturan, ini digunakan untuk menentukan penurunan tekanan pada peralatan apa pun. Ini terutama berlaku di industri minyak.
Setelah mengetahui jenis kuantitas termodinamika apa yang disebut tekanan dan dengan bantuan rumus apa yang ditemukan, kita dapat menyimpulkan bahwa fenomena ini sangat penting, dan oleh karena itu pengetahuan tentangnya tidak akan pernah berlebihan.
>>Tekanan dan kekuatan tekanan
Dikirim oleh pembaca dari situs Internet
Kumpulan abstrak pelajaran fisika, abstrak tentang suatu topik dari kurikulum sekolah. Perencanaan tematik kalender, fisika kelas 7 online, buku dan buku teks fisika. Siswa sedang mempersiapkan pelajaran.
