Pria di ski, dan tanpa mereka.
Di salju yang longgar, seseorang berjalan dengan susah payah, tenggelam dalam-dalam di setiap langkah. Tapi, setelah memakai ski, dia bisa berjalan, hampir tanpa jatuh ke dalamnya. Mengapa? Di ski atau tanpa ski, seseorang bertindak di atas salju dengan kekuatan yang sama dengan beratnya sendiri. Namun, efek gaya ini dalam kedua kasus berbeda, karena luas permukaan tempat orang tersebut menekan berbeda, dengan dan tanpa alat ski. Luas permukaan ski hampir 20 kali luas solnya. Oleh karena itu, berdiri di atas alat ski, seseorang bekerja pada setiap sentimeter persegi luas permukaan salju dengan gaya 20 kali lebih kecil daripada berdiri di atas salju tanpa alat ski.
Siswa, menyematkan koran ke papan dengan kancing, bekerja pada setiap kancing dengan kekuatan yang sama. Namun, tombol dengan ujung yang lebih tajam lebih mudah dimasukkan ke dalam pohon.
Ini berarti bahwa hasil aksi suatu gaya tidak hanya bergantung pada modulus, arah, dan titik penerapannya, tetapi juga pada luas permukaan tempat gaya itu diterapkan (tegak lurus tempat gaya itu bekerja).
Kesimpulan ini dikonfirmasi oleh eksperimen fisik.
Pengalaman Hasil gaya ini tergantung pada gaya apa yang bekerja per satuan luas permukaan.
Paku harus didorong ke sudut papan kecil. Pertama, kami memasang paku yang ditancapkan ke papan di atas pasir dengan ujungnya ke atas dan meletakkan pemberat di papan. Dalam hal ini, kepala paku hanya sedikit ditekan ke pasir. Kemudian balikkan papan dan letakkan paku di ujungnya. Dalam hal ini, area penyangga lebih kecil, dan di bawah aksi kekuatan yang sama, paku masuk jauh ke dalam pasir.
Pengalaman. Ilustrasi kedua.
Hasil kerja gaya ini bergantung pada gaya yang bekerja pada setiap satuan luas permukaan.
Dalam contoh yang dipertimbangkan, gaya bertindak tegak lurus terhadap permukaan tubuh. Berat orang itu tegak lurus dengan permukaan salju; gaya yang bekerja pada tombol tegak lurus terhadap permukaan papan.
Nilai yang sama dengan rasio gaya yang bekerja tegak lurus terhadap permukaan terhadap luas permukaan ini disebut tekanan.
Untuk menentukan tekanan, perlu membagi gaya yang bekerja tegak lurus terhadap permukaan dengan luas permukaan:
tekanan = gaya / luas.
Mari kita menunjukkan jumlah yang termasuk dalam ekspresi ini: tekanan - p, gaya yang bekerja pada permukaan, - F dan luas permukaan S.
Kemudian kita mendapatkan rumus:
p = F/S
Jelas bahwa gaya yang lebih besar yang bekerja pada area yang sama akan menghasilkan lebih banyak tekanan.
Satuan tekanan diambil sebagai tekanan yang menghasilkan gaya 1 N yang bekerja pada permukaan 1 m 2 yang tegak lurus permukaan ini.
Satuan tekanan - newton per meter persegi(1 N / m 2). Untuk menghormati ilmuwan Prancis Blaise Pascal disebut pascal Pa). Dengan demikian,
1 Pa = 1 N / m 2.
Unit tekanan lain juga digunakan: hektopaskal (hPa) dan kilopascal (kPa).
1 kPa = 1000 Pa;
1 hPa = 100 Pa;
1 Pa = 0,001 kPa;
1 Pa = 0,01 hPa.
Mari kita tuliskan kondisi masalahnya dan selesaikan.
Diberikan : m = 45 kg, S = 300 cm 2; p = ?
Dalam satuan SI: S = 0,03 m 2
Keputusan:
p = F/S,
F = P,
P = g m,
P= 9,8 N 45 kg 450 N,
p\u003d 450 / 0,03 N / m 2 \u003d 15000 Pa \u003d 15 kPa
"Jawaban": p = 15000 Pa = 15 kPa
Cara untuk mengurangi dan meningkatkan tekanan.
Sebuah traktor ulat berat menghasilkan tekanan pada tanah sebesar 40-50 kPa, yaitu hanya 2-3 kali lebih besar dari tekanan seorang anak laki-laki dengan berat 45 kg. Ini karena berat traktor didistribusikan ke area yang lebih luas karena penggerak ulat. Dan kami telah menetapkan bahwa semakin besar luas tumpuan, semakin sedikit tekanan yang dihasilkan oleh gaya yang sama pada tumpuan ini .
Bergantung pada apakah Anda perlu mendapatkan tekanan kecil atau besar, area dukungan bertambah atau berkurang. Misalnya, agar tanah dapat menahan tekanan bangunan yang sedang didirikan, luas bagian bawah pondasi ditingkatkan.
Ban truk dan sasis pesawat dibuat jauh lebih lebar dari mobil penumpang. Ban lebar khusus dibuat untuk mobil yang dirancang untuk bepergian di gurun.
Alat berat, seperti traktor, tangki, atau rawa, yang memiliki area bantalan rel yang luas, melewati medan berawa yang tidak dapat dilewati seseorang.
Sebaliknya, dengan luas permukaan yang kecil, tekanan yang besar dapat dihasilkan dengan gaya yang kecil. Misalnya, menekan tombol ke papan, kami bekerja di atasnya dengan kekuatan sekitar 50 N. Karena luas ujung tombol kira-kira 1 mm 2, tekanan yang dihasilkannya sama dengan:
p \u003d 50 N / 0,000001 m 2 \u003d 50.000.000 Pa \u003d 50.000 kPa.
Sebagai perbandingan, tekanan ini 1000 kali lebih besar dari tekanan yang diberikan oleh traktor ulat di tanah. Banyak lagi contoh seperti itu dapat ditemukan.
Bilah alat potong dan menusuk (pisau, gunting, pemotong, gergaji, jarum, dll.) diasah secara khusus. Tepi tajam dari bilah tajam memiliki area kecil, sehingga bahkan kekuatan kecil menciptakan banyak tekanan, dan mudah untuk bekerja dengan alat seperti itu.
Alat pemotong dan penusuk juga ditemukan di alam liar: ini adalah gigi, cakar, paruh, paku, dll. - semuanya terbuat dari bahan keras, halus dan sangat tajam.
Tekanan
Diketahui bahwa molekul gas bergerak secara acak.
Kita sudah tahu bahwa gas, tidak seperti padatan dan cairan, mengisi seluruh bejana di mana mereka berada. Misalnya tabung baja untuk menyimpan gas, tabung ban mobil atau bola voli. Dalam hal ini, gas memberikan tekanan pada dinding, bagian bawah dan tutup silinder, ruang atau badan lain di mana ia berada. Tekanan gas disebabkan oleh alasan lain selain tekanan benda padat pada penyangga.
Diketahui bahwa molekul gas bergerak secara acak. Selama gerakan mereka, mereka bertabrakan satu sama lain, serta dengan dinding kapal tempat gas berada. Ada banyak molekul dalam gas, dan oleh karena itu jumlah dampaknya sangat besar. Misalnya, jumlah tumbukan molekul udara dalam ruangan pada permukaan 1 cm 2 dalam 1 s dinyatakan sebagai dua puluh tiga angka. Meskipun gaya tumbukan dari satu molekul kecil, aksi semua molekul pada dinding bejana adalah signifikan - ini menciptakan tekanan gas.
Jadi, tekanan gas pada dinding bejana (dan pada benda yang ditempatkan dalam gas) disebabkan oleh tumbukan molekul gas .
Simak pengalaman berikut ini. Tempatkan bola karet di bawah bel pompa udara. Ini berisi sejumlah kecil udara dan memiliki bentuk yang tidak beraturan. Kemudian kami memompa udara dari bawah bel dengan pompa. Cangkang bola, di mana udara menjadi semakin menipis, berangsur-angsur membengkak dan berbentuk bola biasa.
Bagaimana menjelaskan pengalaman ini?
Silinder baja tahan lama khusus digunakan untuk penyimpanan dan pengangkutan gas terkompresi.
Dalam percobaan kami, molekul gas yang bergerak terus menerus menabrak dinding bola di dalam dan di luar. Ketika udara dipompa keluar, jumlah molekul dalam lonceng di sekitar kulit bola berkurang. Tapi di dalam bola jumlah mereka tidak berubah. Oleh karena itu, jumlah tumbukan molekul pada dinding luar cangkang menjadi lebih sedikit daripada jumlah tumbukan pada dinding bagian dalam. Balon dipompa hingga gaya elastisitas kulit karetnya menjadi sama dengan gaya tekanan gas. Cangkang bola berbentuk bola. Ini menunjukkan bahwa gas menekan dindingnya secara merata ke segala arah. Dengan kata lain, jumlah tumbukan molekul per sentimeter persegi luas permukaan adalah sama ke segala arah. Tekanan yang sama ke segala arah adalah karakteristik gas dan merupakan konsekuensi dari pergerakan acak sejumlah besar molekul.
Mari kita coba mengurangi volume gas, tetapi agar massanya tetap tidak berubah. Artinya dalam setiap sentimeter kubik gas akan ada lebih banyak molekul, densitas gas akan meningkat. Kemudian jumlah tumbukan molekul pada dinding akan meningkat, yaitu, tekanan gas akan meningkat. Ini dapat dikonfirmasi oleh pengalaman.
Pada gambar sebuah Sebuah tabung kaca diperlihatkan, salah satu ujungnya ditutupi dengan film karet tipis. Sebuah piston dimasukkan ke dalam tabung. Ketika piston didorong masuk, volume udara di dalam tabung berkurang, yaitu, gas dikompresi. Film karet menonjol ke luar, menunjukkan bahwa tekanan udara di dalam tabung telah meningkat.
Sebaliknya, dengan peningkatan volume massa gas yang sama, jumlah molekul dalam setiap sentimeter kubik berkurang. Ini akan mengurangi jumlah benturan pada dinding bejana - tekanan gas akan berkurang. Memang, ketika piston ditarik keluar dari tabung, volume udara meningkat, film menekuk di dalam bejana. Hal ini menunjukkan adanya penurunan tekanan udara di dalam tabung. Fenomena yang sama akan diamati jika alih-alih udara di dalam tabung akan ada gas lain.
Jadi, ketika volume gas berkurang, tekanannya meningkat, dan ketika volume meningkat, tekanan berkurang, asalkan massa dan suhu gas tetap tidak berubah.
Bagaimana tekanan gas berubah ketika dipanaskan pada volume konstan? Diketahui bahwa kecepatan pergerakan molekul gas meningkat ketika dipanaskan. Bergerak lebih cepat, molekul akan lebih sering mengenai dinding kapal. Selain itu, setiap tumbukan molekul pada dinding akan lebih kuat. Akibatnya, dinding bejana akan mengalami tekanan yang lebih besar.
Karena itu, Tekanan gas dalam bejana tertutup semakin besar semakin tinggi suhu gas, asalkan massa gas dan volumenya tidak berubah.
Dari percobaan tersebut dapat disimpulkan bahwa tekanan gas semakin besar, semakin sering dan kuat molekul menabrak dinding bejana .
Untuk penyimpanan dan transportasi gas, mereka sangat terkompresi. Pada saat yang sama, tekanannya meningkat, gas harus dimasukkan ke dalam silinder khusus yang sangat tahan lama. Silinder semacam itu, misalnya, mengandung udara terkompresi di kapal selam, oksigen yang digunakan dalam pengelasan logam. Tentu saja, kita harus selalu ingat bahwa tabung gas tidak dapat dipanaskan, terutama jika diisi dengan gas. Sebab, seperti yang sudah kita pahami, ledakan bisa terjadi dengan akibat yang sangat tidak menyenangkan.
hukum Pascal.
Tekanan ditransmisikan ke setiap titik cairan atau gas.
Tekanan piston ditransmisikan ke setiap titik cairan yang mengisi bola.
Sekarang bensin.
Tidak seperti padatan, lapisan individu dan partikel kecil cairan dan gas dapat bergerak bebas relatif satu sama lain ke segala arah. Cukuplah, misalnya, dengan sedikit meniup permukaan air dalam gelas untuk menyebabkan air bergerak. Riak muncul di sungai atau danau dengan angin sepoi-sepoi.
Mobilitas partikel gas dan cairan menjelaskan bahwa tekanan yang dihasilkan pada mereka ditransmisikan tidak hanya ke arah gaya, tetapi di setiap titik. Mari kita pertimbangkan fenomena ini secara lebih rinci.
Pada gambar, sebuah sebuah kapal yang berisi gas (atau cairan) digambarkan. Partikel didistribusikan secara merata ke seluruh wadah. Kapal ditutup oleh piston yang dapat bergerak naik turun.
Dengan menerapkan beberapa gaya, mari buat piston bergerak sedikit ke dalam dan memampatkan gas (cairan) langsung di bawahnya. Kemudian partikel (molekul) akan berada di tempat ini lebih padat dari sebelumnya (Gbr., b). Karena mobilitas maka partikel gas akan bergerak ke segala arah. Akibatnya, susunannya akan kembali menjadi seragam, tetapi lebih padat dari sebelumnya (Gbr. c). Oleh karena itu, tekanan gas akan meningkat di mana-mana. Ini berarti bahwa tekanan tambahan ditransfer ke semua partikel gas atau cairan. Jadi, jika tekanan pada gas (cairan) di dekat piston itu sendiri meningkat sebesar 1 Pa, maka di semua titik dalam tekanan gas atau cairan akan lebih besar dari sebelumnya dengan jumlah yang sama. Tekanan pada dinding bejana, dan di bagian bawah, dan pada piston akan meningkat sebesar 1 Pa.
Tekanan yang diberikan pada cairan atau gas ditransmisikan ke titik mana pun secara merata ke segala arah .
Pernyataan ini disebut hukum pascal.
Berdasarkan hukum Pascal, mudah untuk menjelaskan eksperimen berikut.
Gambar tersebut menunjukkan sebuah bola berongga dengan lubang-lubang kecil di berbagai tempat. Sebuah tabung melekat pada bola, di mana piston dimasukkan. Jika Anda menarik air ke dalam bola dan mendorong piston ke dalam tabung, maka air akan mengalir dari semua lubang di bola. Dalam percobaan ini, piston menekan permukaan air di dalam tabung. Partikel air di bawah piston, mengembun, mentransfer tekanannya ke lapisan lain yang terletak lebih dalam. Dengan demikian, tekanan piston ditransmisikan ke setiap titik cairan yang mengisi bola. Akibatnya, sebagian air didorong keluar dari bola dalam bentuk aliran identik yang mengalir dari semua lubang.
Jika bola diisi dengan asap, maka ketika piston didorong ke dalam tabung, aliran asap yang identik akan mulai keluar dari semua lubang di bola. Ini menegaskan bahwa dan gas mentransmisikan tekanan yang dihasilkan pada mereka secara merata ke segala arah.
Tekanan dalam zat cair dan gas.
Di bawah berat cairan, bagian bawah karet dalam tabung akan melorot.
Cairan, seperti semua benda di Bumi, dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Oleh karena itu, setiap lapisan cairan yang dituangkan ke dalam bejana menciptakan tekanan dengan beratnya, yang menurut hukum Pascal, diteruskan ke segala arah. Oleh karena itu, ada tekanan di dalam cairan. Hal ini dapat dibuktikan dengan pengalaman.
Tuang air ke dalam tabung gelas, yang lubang bawahnya ditutup dengan film karet tipis. Di bawah berat cairan, bagian bawah tabung akan menekuk.
Pengalaman menunjukkan bahwa semakin tinggi kolom air di atas lapisan karet, semakin melorot. Tetapi setiap kali setelah dasar karet melorot, air di dalam tabung mencapai keseimbangan (berhenti), karena, selain gravitasi, gaya elastis dari film karet yang diregangkan bekerja pada air.
Gaya yang bekerja pada film karet |
adalah sama di kedua sisi. |
Ilustrasi.
Bagian bawah bergerak menjauh dari silinder karena tekanan di atasnya karena gravitasi.
Mari kita turunkan tabung dengan alas karet, tempat air dituangkan, ke dalam bejana lain yang lebih lebar dengan air. Kita akan melihat bahwa saat tabung diturunkan, film karet secara bertahap diluruskan. Pelurusan penuh film menunjukkan bahwa gaya yang bekerja padanya dari atas dan bawah adalah sama. Pelurusan penuh film terjadi ketika ketinggian air dalam tabung dan bejana bertepatan.
Eksperimen yang sama dapat dilakukan dengan tabung di mana film karet menutup bukaan samping, seperti yang ditunjukkan pada gambar a. Benamkan tabung air ini ke dalam bejana air lain, seperti yang ditunjukkan pada gambar, b. Kita akan melihat bahwa film menjadi lurus kembali segera setelah ketinggian air di dalam tabung dan bejana sama. Ini berarti bahwa gaya yang bekerja pada film karet adalah sama dari semua sisi.
Ambil kapal yang bagian bawahnya bisa jatuh. Mari kita masukkan ke dalam toples air. Dalam hal ini, bagian bawah akan ditekan dengan kuat ke tepi kapal dan tidak akan jatuh. Itu ditekan oleh kekuatan tekanan air, diarahkan dari bawah ke atas.
Kami akan dengan hati-hati menuangkan air ke dalam kapal dan mengawasi dasarnya. Segera setelah ketinggian air di bejana bertepatan dengan ketinggian air di dalam toples, ia akan jatuh dari bejana.
Pada saat pelepasan, kolom cairan di bejana menekan bagian bawah, dan tekanan ditransmisikan dari bawah ke atas ke bagian bawah kolom cairan dengan ketinggian yang sama, tetapi terletak di toples. Kedua tekanan ini sama, tetapi bagian bawah bergerak menjauh dari silinder karena aksi gravitasinya sendiri di atasnya.
Eksperimen dengan air telah dijelaskan di atas, tetapi jika kita mengambil cairan lain selain air, hasil eksperimennya akan sama.
Jadi, percobaan menunjukkan bahwa di dalam cairan ada tekanan, dan pada tingkat yang sama itu sama ke segala arah. Tekanan meningkat dengan kedalaman.
Gas tidak berbeda dalam hal ini dari cairan, karena mereka juga memiliki berat. Tetapi kita harus ingat bahwa massa jenis gas ratusan kali lebih kecil daripada massa jenis cairan. Berat gas di dalam bejana kecil, dan dalam banyak kasus tekanan "beratnya" dapat diabaikan.
Perhitungan tekanan cairan di bagian bawah dan dinding kapal.
Perhitungan tekanan cairan di bagian bawah dan dinding kapal.
Pertimbangkan bagaimana Anda dapat menghitung tekanan cairan di bagian bawah dan dinding bejana. Pertama-tama, mari kita selesaikan masalah untuk bejana yang memiliki bentuk paralelepiped persegi panjang.
Memaksa F, yang dengannya cairan yang dituangkan ke dalam bejana ini menekan bagian bawahnya, sama dengan beratnya P cairan di dalam bejana. Berat zat cair dapat ditentukan dengan mengetahui massanya. m. Massa, seperti yang Anda tahu, dapat dihitung dengan rumus: m = V. Volume cairan yang dituangkan ke dalam bejana yang telah kami pilih mudah dihitung. Jika ketinggian kolom cairan di kapal dilambangkan dengan huruf h, dan luas dasar kapal S, kemudian V = S h.
massa cair m = V, atau m = S h .
Berat cairan ini P = g m, atau P = g S h.
Karena berat kolom zat cair sama dengan gaya tekanan zat cair pada dasar bejana, maka berat dibagi P Ke alun-alun S, kita mendapatkan tekanan fluida p:
p = P/S , atau p = g S h/S,
Kami telah memperoleh rumus untuk menghitung tekanan cairan di bagian bawah bejana. Dari rumus ini dapat diketahui bahwa tekanan zat cair di dasar bejana hanya bergantung pada massa jenis dan tinggi kolom zat cair.
Oleh karena itu, menurut rumus turunan, adalah mungkin untuk menghitung tekanan cairan yang dituangkan ke dalam bejana bentuk apapun(Tepatnya, perhitungan kami hanya cocok untuk bejana yang berbentuk prisma lurus dan silinder. Dalam kursus fisika untuk institut, terbukti bahwa rumus itu juga berlaku untuk bejana dengan bentuk sewenang-wenang). Selain itu, dapat digunakan untuk menghitung tekanan pada dinding bejana. Tekanan di dalam fluida, termasuk tekanan dari bawah ke atas, juga dihitung menggunakan rumus ini, karena tekanan pada kedalaman yang sama adalah sama ke segala arah.
Saat menghitung tekanan menggunakan rumus p = gph butuh kepadatan ρ dinyatakan dalam kilogram per meter kubik (kg / m 3), dan tinggi kolom cairan h- dalam meter (m), g\u003d 9,8 N / kg, maka tekanan akan dinyatakan dalam pascal (Pa).
Contoh. Tentukan tekanan minyak di dasar tangki jika tinggi kolom minyak 10 m dan densitasnya 800 kg/m 3 .
Mari kita tuliskan kondisi masalahnya dan tuliskan.
Diberikan :
\u003d 800 kg / m 3
Keputusan :
p = 9,8 N/kg 800 kg/m 3 10 m 80.000 Pa 80 kPa.
Menjawab : p 80 kPa.
Kapal komunikasi.
Kapal komunikasi.
Gambar di atas menunjukkan dua buah bejana yang dihubungkan satu sama lain oleh sebuah tabung karet. Kapal semacam itu disebut berkomunikasi. Kaleng penyiram, teko, teko kopi adalah contoh bejana yang berkomunikasi. Kita tahu dari pengalaman bahwa air yang dituangkan, misalnya, ke dalam kaleng penyiram, selalu berdiri pada ketinggian yang sama di cerat dan di dalam.
Kapal komunikasi adalah hal biasa bagi kita. Misalnya, itu bisa berupa teko, kaleng penyiram, atau teko kopi. |
Permukaan cairan homogen dipasang pada tingkat yang sama dalam wadah komunikasi dalam bentuk apa pun. |
Cairan dari berbagai kepadatan. |
Dengan bejana komunikasi, percobaan sederhana berikut dapat dilakukan. Pada awal percobaan, kami menjepit tabung karet di tengah, dan menuangkan air ke salah satu tabung. Kemudian kita buka klemnya, dan air langsung mengalir ke tabung lain sampai permukaan air di kedua tabung sama tinggi. Anda dapat memperbaiki salah satu tabung di tripod, dan menaikkan, menurunkan atau memiringkan yang lain ke arah yang berbeda. Dan dalam hal ini, segera setelah cairan menjadi tenang, levelnya di kedua tabung akan menjadi sama.
Dalam bejana komunikasi dari berbagai bentuk dan bagian, permukaan cairan homogen diatur pada tingkat yang sama(asalkan tekanan udara di atas cairan adalah sama) (Gbr. 109).
Hal ini dapat dibenarkan sebagai berikut. Cairan itu diam tanpa berpindah dari satu bejana ke bejana lain. Ini berarti bahwa tekanan di kedua bejana adalah sama pada setiap tingkat. Cairan di kedua bejana adalah sama, yaitu memiliki kerapatan yang sama. Oleh karena itu, ketinggiannya juga harus sama. Ketika kita menaikkan satu bejana atau menambahkan cairan ke dalamnya, tekanan di dalamnya meningkat dan cairan bergerak ke bejana lain sampai tekanannya seimbang.
Jika cairan dengan kepadatan satu dituangkan ke dalam salah satu bejana yang berkomunikasi, dan kepadatan lain dituangkan ke dalam yang kedua, maka pada keseimbangan tingkat cairan ini tidak akan sama. Dan ini bisa dimengerti. Kita tahu bahwa tekanan zat cair di dasar bejana berbanding lurus dengan tinggi kolom dan massa jenis zat cair. Dan dalam hal ini, kepadatan cairan akan berbeda.
Dengan tekanan yang sama, ketinggian kolom cairan dengan kerapatan lebih tinggi akan lebih kecil dari ketinggian kolom cairan dengan kerapatan lebih rendah (Gbr.).
Pengalaman. Cara menentukan massa udara.
Berat udara. Tekanan atmosfer.
adanya tekanan atmosfer.
Tekanan atmosfer lebih besar dari tekanan udara yang dimurnikan di dalam bejana.
Gaya gravitasi bekerja di udara, serta pada benda apa pun yang terletak di Bumi, dan, oleh karena itu, udara memiliki berat. Berat udara mudah dihitung, mengetahui massanya.
Kami akan menunjukkan melalui pengalaman bagaimana menghitung massa udara. Untuk melakukan ini, ambil bola kaca yang kuat dengan gabus dan tabung karet dengan penjepit. Kami memompa udara keluar dengan pompa, menjepit tabung dengan penjepit dan menyeimbangkannya pada timbangan. Kemudian, buka klem pada tabung karet, biarkan udara masuk ke dalamnya. Dalam hal ini, keseimbangan timbangan akan terganggu. Untuk mengembalikannya, Anda harus meletakkan beban pada panci timbangan lainnya, yang massanya akan sama dengan massa udara dalam volume bola.
Eksperimen telah menetapkan bahwa pada suhu 0 ° C dan tekanan atmosfer normal, massa udara dengan volume 1 m 3 adalah 1,29 kg. Berat udara ini mudah dihitung:
P = g m, P = 9,8 N/kg 1,29 kg 13 N.
Selubung udara yang menyelubungi bumi disebut suasana (dari bahasa Yunani. suasana uap, udara, dan bola- bola).
Atmosfer, seperti yang ditunjukkan oleh pengamatan penerbangan satelit buatan Bumi, meluas hingga ketinggian beberapa ribu kilometer.
Karena aksi gravitasi, lapisan atas atmosfer, seperti air laut, menekan lapisan bawah. Lapisan udara yang berbatasan langsung dengan Bumi paling banyak terkompresi dan, menurut hukum Pascal, mentransfer tekanan yang dihasilkan padanya ke segala arah.
Akibatnya, permukaan bumi dan benda-benda yang terletak di atasnya mengalami tekanan dari seluruh ketebalan udara, atau, seperti yang biasa dikatakan dalam kasus seperti itu, mengalami tekanan. Tekanan atmosfer .
Adanya tekanan atmosfer dapat dijelaskan oleh banyak fenomena yang kita jumpai dalam kehidupan. Mari kita pertimbangkan beberapa di antaranya.
Gambar tersebut menunjukkan sebuah tabung kaca, di dalamnya terdapat sebuah piston yang menempel erat pada dinding tabung. Ujung tabung dicelupkan ke dalam air. Jika Anda menaikkan piston, maka air akan naik di belakangnya.
Fenomena ini digunakan dalam pompa air dan beberapa perangkat lainnya.
Gambar tersebut menunjukkan sebuah bejana berbentuk silinder. Itu ditutup dengan gabus di mana tabung dengan keran dimasukkan. Udara dipompa keluar dari kapal oleh pompa. Ujung tabung kemudian dimasukkan ke dalam air. Jika sekarang Anda membuka keran, maka air akan memercik ke bagian dalam bejana di air mancur. Air masuk ke dalam bejana karena tekanan atmosfer lebih besar dari tekanan udara yang dimurnikan di dalam bejana.
Mengapa cangkang udara Bumi ada.
Seperti semua benda, molekul gas yang membentuk selubung udara Bumi tertarik ke Bumi.
Tapi kenapa, kalau begitu, tidak semuanya jatuh ke permukaan bumi? Bagaimana cangkang udara Bumi, atmosfernya, diawetkan? Untuk memahami hal ini, kita harus memperhitungkan bahwa molekul-molekul gas bergerak secara terus menerus dan acak. Tetapi kemudian muncul pertanyaan lain: mengapa molekul-molekul ini tidak terbang ke luar angkasa, yaitu ke luar angkasa.
Untuk benar-benar meninggalkan Bumi, sebuah molekul, seperti pesawat ruang angkasa atau roket, harus memiliki kecepatan yang sangat tinggi (setidaknya 11,2 km/s). Ini disebut kecepatan lepas kedua. Kecepatan sebagian besar molekul di selubung udara Bumi jauh lebih kecil daripada kecepatan kosmik ini. Oleh karena itu, sebagian besar dari mereka terikat ke Bumi oleh gravitasi, hanya sejumlah kecil molekul yang terbang di luar Bumi ke luar angkasa.
Pergerakan acak molekul dan efek gravitasi pada mereka menghasilkan fakta bahwa molekul gas "mengambang" di ruang angkasa dekat Bumi, membentuk cangkang udara, atau atmosfer yang kita kenal.
Pengukuran menunjukkan bahwa kepadatan udara menurun dengan cepat dengan ketinggian. Jadi, pada ketinggian 5,5 km di atas Bumi, kerapatan udara 2 kali lebih kecil dari kerapatannya di permukaan Bumi, pada ketinggian 11 km - 4 kali lebih kecil, dst. Semakin tinggi, semakin langka udaranya. Dan akhirnya, di lapisan paling atas (ratusan ribuan kilometer di atas Bumi), atmosfer berangsur-angsur berubah menjadi ruang hampa udara. Cangkang udara Bumi tidak memiliki batas yang jelas.
Sebenarnya, karena aksi gravitasi, densitas gas di setiap bejana tertutup tidak sama di seluruh volume bejana. Di bagian bawah bejana, kerapatan gas lebih besar daripada di bagian atasnya, dan oleh karena itu tekanan di dalam bejana tidak sama. Ini lebih besar di bagian bawah kapal daripada di bagian atas. Namun, untuk gas yang terkandung dalam bejana, perbedaan densitas dan tekanan ini sangat kecil sehingga dalam banyak kasus dapat diabaikan sama sekali, perhatikan saja. Tetapi untuk atmosfer yang membentang lebih dari beberapa ribu kilometer, perbedaannya signifikan.
Pengukuran tekanan atmosfer. Pengalaman Torricelli.
Tidak mungkin menghitung tekanan atmosfer menggunakan rumus untuk menghitung tekanan kolom cairan (§ 38). Untuk perhitungan seperti itu, Anda perlu mengetahui ketinggian atmosfer dan kerapatan udara. Tetapi atmosfer tidak memiliki batas yang pasti, dan kerapatan udara pada ketinggian yang berbeda berbeda. Namun, tekanan atmosfer dapat diukur dengan menggunakan eksperimen yang diusulkan pada abad ke-17 oleh seorang ilmuwan Italia. Evangelista Torricelli seorang murid Galileo.
Eksperimen Torricelli adalah sebagai berikut: sebuah tabung gelas yang panjangnya kira-kira 1 m, tertutup salah satu ujungnya, diisi dengan air raksa. Kemudian, dengan menutup rapat ujung kedua tabung, dibalik dan diturunkan ke dalam cangkir dengan air raksa, di mana ujung tabung ini dibuka di bawah tingkat air raksa. Seperti dalam eksperimen cairan apa pun, sebagian air raksa dituangkan ke dalam cangkir, dan sebagian lagi tetap di dalam tabung. Tinggi kolom air raksa yang tersisa di dalam tabung kira-kira 760 mm. Tidak ada udara di atas merkuri di dalam tabung, ada ruang tanpa udara, jadi tidak ada gas yang memberikan tekanan dari atas pada kolom merkuri di dalam tabung ini dan tidak mempengaruhi pengukuran.
Torricelli, yang mengusulkan pengalaman yang dijelaskan di atas, juga memberikan penjelasannya. Atmosfer menekan permukaan merkuri di dalam cangkir. Merkuri dalam keadaan seimbang. Ini berarti bahwa tekanan dalam tabung adalah A A 1 (lihat gambar) sama dengan tekanan atmosfer. Ketika tekanan atmosfer berubah, ketinggian kolom merkuri di dalam tabung juga berubah. Ketika tekanan meningkat, kolom memanjang. Saat tekanan berkurang, kolom merkuri berkurang ketinggiannya.
Tekanan di dalam tabung pada tingkat aa1 dibuat oleh berat kolom air raksa di dalam tabung, karena tidak ada udara di atas raksa di bagian atas tabung. Oleh karena itu berikut ini tekanan atmosfer sama dengan tekanan kolom merkuri di dalam tabung , yaitu
p atm = p air raksa.
Semakin besar tekanan atmosfer, semakin tinggi kolom merkuri dalam percobaan Torricelli. Oleh karena itu, dalam praktiknya, tekanan atmosfer dapat diukur dengan ketinggian kolom air raksa (dalam milimeter atau sentimeter). Jika, misalnya, tekanan atmosfer adalah 780 mm Hg. Seni. (mereka mengatakan "milimeter air raksa"), ini berarti bahwa udara menghasilkan tekanan yang sama dengan kolom vertikal air raksa yang dihasilkan setinggi 780 mm.
Oleh karena itu, dalam hal ini, 1 milimeter air raksa (1 mm Hg) diambil sebagai satuan tekanan atmosfer. Mari kita temukan hubungan antara unit ini dan unit yang kita ketahui - pascal(Pa).
Tekanan kolom air raksa air raksa dengan ketinggian 1 mm adalah:
p = g h, p\u003d 9,8 N / kg 13.600 kg / m 3 0,001 m 133,3 Pa.
Jadi, 1 mm Hg. Seni. = 133,3 Pa.
Saat ini, tekanan atmosfer biasanya diukur dalam hektopaskal (1 hPa = 100 Pa). Misalnya, laporan cuaca mungkin mengumumkan bahwa tekanannya adalah 1013 hPa, yang sama dengan 760 mmHg. Seni.
Mengamati setiap hari ketinggian kolom merkuri dalam tabung, Torricelli menemukan bahwa ketinggian ini berubah, yaitu, tekanan atmosfer tidak konstan, dapat meningkat dan menurun. Torricelli juga memperhatikan bahwa tekanan atmosfer terkait dengan perubahan cuaca.
Jika Anda memasang skala vertikal ke tabung merkuri yang digunakan dalam percobaan Torricelli, Anda mendapatkan perangkat paling sederhana - barometer merkuri (dari bahasa Yunani. baro- berat, metero- ukuran). Ini digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer.
Barometer - aneroid.
Dalam praktiknya, barometer logam digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer, yang disebut aneroid (diterjemahkan dari bahasa Yunani - aneroid). Barometer disebut demikian karena tidak mengandung merkuri.
Penampilan aneroid ditunjukkan pada gambar. Bagian utamanya adalah kotak logam 1 dengan permukaan bergelombang (bergelombang) (lihat gambar lainnya). Udara dipompa keluar dari kotak ini, dan agar tekanan atmosfer tidak menghancurkan kotak, penutupnya 2 ditarik oleh pegas. Saat tekanan atmosfer meningkat, tutupnya melentur ke bawah dan meregangkan pegas. Ketika tekanan berkurang, pegas meluruskan penutup. Penunjuk panah 4 dipasang pada pegas melalui mekanisme transmisi 3, yang bergerak ke kanan atau kiri saat tekanan berubah. Sebuah skala dipasang di bawah panah, yang pembagiannya ditandai sesuai dengan indikasi barometer air raksa. Jadi, angka 750, di mana jarum aneroid berdiri (lihat Gambar.), menunjukkan bahwa pada saat tertentu di barometer air raksa, ketinggian kolom air raksa adalah 750 mm.
Oleh karena itu, tekanan atmosfer adalah 750 mm Hg. Seni. atau 1000 hPa.
Nilai tekanan atmosfer sangat penting untuk memprediksi cuaca untuk beberapa hari mendatang, karena perubahan tekanan atmosfer terkait dengan perubahan cuaca. Barometer adalah instrumen yang diperlukan untuk pengamatan meteorologi.
Tekanan atmosfer di berbagai ketinggian.
Dalam zat cair, tekanan, seperti yang kita ketahui, bergantung pada massa jenis zat cair dan ketinggian kolomnya. Karena kompresibilitas yang rendah, densitas cairan pada kedalaman yang berbeda hampir sama. Oleh karena itu, ketika menghitung tekanan, kami menganggap kerapatannya konstan dan hanya memperhitungkan perubahan ketinggian.
Situasinya lebih rumit dengan gas. Gas sangat kompresibel. Dan semakin banyak gas dikompresi, semakin besar densitasnya, dan semakin besar tekanan yang dihasilkannya. Bagaimanapun, tekanan gas diciptakan oleh tumbukan molekul-molekulnya pada permukaan tubuh.
Lapisan udara di dekat permukaan bumi dikompresi oleh semua lapisan udara di atasnya. Tetapi semakin tinggi lapisan udara dari permukaan, semakin lemah kompresinya, semakin rendah kepadatannya. Oleh karena itu, semakin sedikit tekanan yang dihasilkan. Jika, misalnya, balon naik di atas permukaan bumi, maka tekanan udara pada balon menjadi lebih kecil. Hal ini terjadi bukan hanya karena ketinggian kolom udara di atasnya berkurang, tetapi juga karena densitas udara berkurang. Itu lebih kecil di bagian atas daripada di bagian bawah. Oleh karena itu, ketergantungan tekanan udara pada ketinggian lebih rumit daripada ketergantungan cairan.
Pengamatan menunjukkan bahwa tekanan atmosfer di daerah yang terletak di permukaan laut rata-rata 760 mm Hg. Seni.
Tekanan atmosfer sama dengan tekanan kolom merkuri setinggi 760 mm pada suhu 0 ° C disebut tekanan atmosfer normal..
tekanan atmosfer normal sama dengan 101 300 Pa = 1013 hPa.
Semakin tinggi ketinggian, semakin rendah tekanannya.
Dengan kenaikan kecil, rata-rata, untuk setiap kenaikan 12 m, tekanan berkurang 1 mm Hg. Seni. (atau 1,33 hPa).
Mengetahui ketergantungan tekanan pada ketinggian, dimungkinkan untuk menentukan ketinggian di atas permukaan laut dengan mengubah pembacaan barometer. Aneroid yang memiliki skala yang dapat langsung diukur ketinggiannya di atas permukaan laut disebut altimeter . Mereka digunakan dalam penerbangan dan saat mendaki gunung.
Pengukur tekanan.
Kita sudah tahu bahwa barometer digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer. Untuk mengukur tekanan yang lebih besar atau lebih kecil dari tekanan atmosfer, pengukur tekanan (dari bahasa Yunani. manos- langka, tidak mencolok metero- ukuran). Pengukur tekanan adalah cairan dan logam.
|
|
Pertimbangkan dulu perangkat dan tindakannya manometer cairan terbuka. Ini terdiri dari tabung kaca berkaki dua di mana beberapa cairan dituangkan. Cairan dipasang di kedua lutut pada tingkat yang sama, karena hanya tekanan atmosfer yang bekerja pada permukaannya di lutut kapal.
Untuk memahami cara kerja pengukur tekanan seperti itu, dapat dihubungkan dengan tabung karet ke kotak datar bundar, yang satu sisinya ditutupi dengan film karet. Jika Anda menekan jari Anda pada film, maka level cairan di lutut manometer yang terhubung di dalam kotak akan berkurang, dan di lutut lainnya akan meningkat. Apa yang menjelaskan ini?
Menekan film meningkatkan tekanan udara di dalam kotak. Menurut hukum Pascal, peningkatan tekanan ini ditransfer ke cairan di lutut pengukur tekanan, yang melekat pada kotak. Oleh karena itu, tekanan pada cairan di lutut ini akan lebih besar daripada yang lain, di mana hanya tekanan atmosfer yang bekerja pada cairan. Di bawah kekuatan tekanan berlebih ini, cairan akan mulai bergerak. Di lutut dengan udara terkompresi, cairan akan jatuh, di sisi lain akan naik. Cairan akan mencapai kesetimbangan (berhenti) ketika tekanan berlebih dari udara terkompresi seimbang dengan tekanan yang dihasilkan kolom cairan berlebih di kaki pengukur tekanan lainnya.
Semakin kuat tekanan pada film, semakin tinggi kolom cairan berlebih, semakin besar tekanannya. Karena itu, perubahan tekanan dapat dinilai dengan ketinggian kolom berlebih ini.
Gambar tersebut menunjukkan bagaimana pengukur tekanan dapat mengukur tekanan di dalam cairan. Semakin dalam tabung dicelupkan ke dalam cairan, semakin besar perbedaan ketinggian kolom cairan di lutut manometer., jadi, oleh karena itu, dan cairan menghasilkan lebih banyak tekanan.
Jika Anda memasang kotak perangkat pada kedalaman tertentu di dalam cairan dan memutarnya dengan film ke atas, ke samping dan ke bawah, maka pembacaan pengukur tekanan tidak akan berubah. Begitulah seharusnya, karena pada tingkat yang sama di dalam cairan, tekanannya sama ke segala arah.
Gambar menunjukkan manometer logam . Bagian utama dari pengukur tekanan semacam itu adalah tabung logam yang ditekuk menjadi pipa 1 , salah satu ujungnya tertutup. Ujung tabung yang lain dengan keran 4 berkomunikasi dengan kapal di mana tekanan diukur. Saat tekanan meningkat, tabung melentur. Gerakan ujungnya yang tertutup dengan tuas 5 dan roda gigi 3 diteruskan ke penembak 2 bergerak di sekitar skala instrumen. Ketika tekanan berkurang, tabung, karena elastisitasnya, kembali ke posisi semula, dan panah kembali ke pembagian skala nol.
Pompa cairan piston.
Dalam percobaan yang kami pertimbangkan sebelumnya (§ 40), ditemukan bahwa air dalam tabung gelas, di bawah aksi tekanan atmosfer, naik di belakang piston. Tindakan ini didasarkan piston pompa.
Pompa ditunjukkan secara skematis pada gambar. Ini terdiri dari silinder, di dalamnya naik dan turun, menempel erat ke dinding kapal, piston 1 . Katup dipasang di bagian bawah silinder dan di piston itu sendiri. 2 hanya membuka ke atas. Ketika piston bergerak ke atas, air memasuki pipa di bawah aksi tekanan atmosfer, mengangkat katup bawah dan bergerak di belakang piston.
Ketika piston bergerak ke bawah, air di bawah piston menekan katup bawah, dan menutup. Pada saat yang sama, di bawah tekanan air, katup di dalam piston terbuka, dan air mengalir ke ruang di atas piston. Dengan gerakan piston berikutnya ke atas, air di atasnya juga naik di tempatnya, yang mengalir ke pipa outlet. Pada saat yang sama, bagian air yang baru naik di belakang piston, yang, ketika piston kemudian diturunkan, akan berada di atasnya, dan seluruh prosedur ini diulangi lagi dan lagi saat pompa bekerja.
Tekan Hidrolik.
Hukum Pascal memungkinkan Anda untuk menjelaskan tindakan mesin hidrolik (dari bahasa Yunani. hidroliko- air). Ini adalah mesin yang tindakannya didasarkan pada hukum gerak dan keseimbangan cairan.
Bagian utama dari mesin hidrolik adalah dua silinder dengan diameter berbeda, dilengkapi dengan piston dan tabung penghubung. Ruang di bawah piston dan tabung diisi dengan cairan (biasanya oli mineral). Ketinggian kolom cairan di kedua silinder adalah sama selama tidak ada gaya yang bekerja pada piston.
Mari kita asumsikan bahwa gaya-gaya F 1 dan F 2 - gaya yang bekerja pada piston, S 1 dan S 2 - area piston. Tekanan di bawah piston (kecil) pertama adalah p 1 = F 1 / S 1 , dan di bawah yang kedua (besar) p 2 = F 2 / S 2. Menurut hukum Pascal, tekanan fluida yang diam diteruskan secara merata ke segala arah, mis. p 1 = p 2 atau F 1 / S 1 = F 2 / S 2 , dari mana:
F 2 / F 1 = S 2 / S 1 .
Oleh karena itu, kekuatan F 2 lebih banyak kekuatan F 1 , Berapa kali lebih besar luas piston besar dari pada luas piston kecil?. Misalnya, jika luas piston besar adalah 500 cm 2, dan piston kecil 5 cm 2, dan gaya 100 N bekerja pada piston kecil, maka gaya 100 kali lebih besar akan bekerja pada piston yang lebih besar, yaitu 10.000 N.
Jadi, dengan bantuan mesin hidrolik, dimungkinkan untuk menyeimbangkan kekuatan besar dengan kekuatan kecil.
Sikap F 1 / F 2 menunjukkan keuntungan dalam kekuatan. Misalnya, pada contoh di atas, penguatan yang berlaku adalah 10.000 N / 100 N = 100.
Mesin hidrolik yang digunakan untuk menekan (meremas) disebut tekan hidrolik .
Pengepres hidrolik digunakan di mana banyak daya diperlukan. Misalnya, untuk memeras minyak dari biji di pabrik minyak, untuk menekan kayu lapis, karton, jerami. Dalam pekerjaan besi dan baja, pengepres hidrolik digunakan untuk membuat poros mesin baja, roda kereta api, dan banyak produk lainnya. Pengepres hidrolik modern dapat mengembangkan kekuatan puluhan dan ratusan juta newton.
Perangkat pers hidrolik ditunjukkan secara skematis pada gambar. Tubuh yang akan ditekan 1 (A) ditempatkan pada platform yang terhubung ke piston besar 2 (B). Piston kecil 3 (D) menciptakan tekanan besar pada cairan. Tekanan ini ditransmisikan ke setiap titik cairan yang mengisi silinder. Oleh karena itu, tekanan yang sama bekerja pada piston kedua yang besar. Tetapi karena luas piston ke-2 (besar) lebih besar daripada luas piston kecil, maka gaya yang bekerja padanya akan lebih besar daripada gaya yang bekerja pada piston 3 (D). Di bawah gaya ini, piston 2 (B) akan naik. Ketika piston 2 (B) naik, bodi (A) bersandar pada platform atas yang tetap dan dikompresi. Pengukur tekanan 4 (M) mengukur tekanan fluida. Katup pengaman 5 (P) otomatis terbuka ketika tekanan fluida melebihi nilai yang diijinkan.
Dari silinder kecil ke cairan besar dipompa dengan gerakan berulang dari piston kecil 3 (D). Ini dilakukan dengan cara berikut. Ketika piston kecil (D) diangkat, katup 6 (K) terbuka dan cairan tersedot ke dalam ruang di bawah piston. Ketika piston kecil diturunkan di bawah aksi tekanan cairan, katup 6 (K) menutup, dan katup 7 (K") terbuka, dan cairan masuk ke bejana besar.
Tindakan air dan gas pada tubuh yang terbenam di dalamnya.
Di bawah air, kita dapat dengan mudah mengangkat batu yang sulit diangkat di udara. Jika Anda merendam gabus di bawah air dan melepaskannya dari tangan Anda, gabus itu akan mengapung. Bagaimana fenomena ini dapat dijelaskan?
Kita tahu (§ 38) bahwa zat cair menekan bagian bawah dan dinding bejana. Dan jika suatu benda padat ditempatkan di dalam zat cair, maka benda itu juga akan mengalami tekanan, seperti dinding bejana.
Perhatikan gaya-gaya yang bekerja dari sisi zat cair pada benda yang terbenam di dalamnya. Untuk memudahkan penalaran, kami memilih benda yang memiliki bentuk parallelepiped dengan alas yang sejajar dengan permukaan cairan (Gbr.). Gaya-gaya yang bekerja pada sisi-sisi tubuh adalah berpasangan dan seimbang satu sama lain. Di bawah pengaruh kekuatan-kekuatan ini, tubuh dikompresi. Tetapi gaya yang bekerja pada permukaan atas dan bawah tubuh tidak sama. Di bagian atas wajah menekan dari atas dengan paksa F 1 kolom cairan tinggi h satu . Pada tingkat permukaan bawah, tekanan menghasilkan kolom cair dengan ketinggian h 2. Tekanan ini, seperti yang kita ketahui (§ 37), ditransmisikan di dalam cairan ke segala arah. Oleh karena itu, pada wajah bagian bawah tubuh dari bawah ke atas dengan kekuatan F 2 menekan kolom cairan tinggi h 2. Tetapi h 2 lagi h 1 , maka modulus gaya F 2 modul daya lagi F satu . Oleh karena itu, tubuh didorong keluar dari cairan dengan kekuatan F vyt, sama dengan perbedaan kekuatan F 2 - F 1 , yaitu
|
|
Tetapi S·h = V, di mana V adalah volume pipa paralel, dan W ·V = m W adalah massa cairan dalam volume pipa paralel. Karena itu, F vyt \u003d g m baik \u003d P baik, yaitu gaya apung sama dengan berat zat cair dalam volume benda yang tercelup di dalamnya(Gaya apung sama dengan berat zat cair yang volumenya sama dengan volume benda yang dicelupkan ke dalamnya). Keberadaan gaya yang mendorong benda keluar dari cairan mudah ditemukan secara eksperimental. Pada gambar sebuah menunjukkan tubuh tergantung dari pegas dengan penunjuk panah di ujungnya. Panah menandai ketegangan pegas pada tripod. Ketika tubuh dilepaskan ke dalam air, pegas berkontraksi (Gbr. b). Kontraksi pegas yang sama akan diperoleh jika Anda bekerja pada tubuh dari bawah ke atas dengan beberapa kekuatan, misalnya, tekan dengan tangan Anda (angkat). Oleh karena itu, pengalaman menegaskan bahwa gaya yang bekerja pada tubuh dalam cairan mendorong tubuh keluar dari cairan. Untuk gas, seperti yang kita ketahui, hukum Pascal juga berlaku. Jadi benda-benda dalam gas mengalami gaya yang mendorong mereka keluar dari gas. Di bawah pengaruh gaya ini, balon naik. Adanya gaya yang mendorong benda keluar dari gas juga dapat diamati secara eksperimental. Kami menggantung bola kaca atau labu besar yang ditutup dengan gabus ke panci skala pendek. Timbangannya seimbang. Kemudian bejana lebar ditempatkan di bawah labu (atau bola) sehingga mengelilingi seluruh labu. Bejana diisi dengan karbon dioksida, yang kerapatannya lebih besar daripada kerapatan udara (oleh karena itu, karbon dioksida tenggelam dan mengisi bejana, menggantikan udara darinya). Dalam hal ini, keseimbangan timbangan terganggu. Cangkir dengan labu gantung naik (Gbr.). Sebuah labu yang direndam dalam karbon dioksida mengalami gaya apung yang lebih besar daripada yang bekerja padanya di udara. Gaya yang mendorong benda keluar dari cairan atau gas diarahkan berlawanan dengan gaya gravitasi yang diterapkan pada benda ini. Oleh karena itu, prolkosmos). Ini menjelaskan mengapa di dalam air terkadang kita dengan mudah mengangkat tubuh yang hampir tidak bisa kita pertahankan di udara. Sebuah ember kecil dan sebuah badan silinder digantungkan pada pegas (Gbr., a). Panah pada tripod menandai perpanjangan pegas. Ini menunjukkan berat tubuh di udara. Setelah mengangkat tubuh, bejana pembuangan ditempatkan di bawahnya, diisi dengan cairan ke tingkat tabung pembuangan. Setelah itu, tubuh benar-benar terbenam dalam cairan (Gbr., b). Di mana bagian dari cairan, yang volumenya sama dengan volume tubuh, dicurahkan dari wadah penuang ke dalam gelas. Pegas berkontraksi dan penunjuk pegas naik untuk menunjukkan penurunan berat benda dalam cairan. Dalam hal ini, selain gaya gravitasi, gaya lain bekerja pada tubuh, mendorongnya keluar dari cairan. Jika cairan dari gelas dituangkan ke dalam ember atas (yaitu ember yang dipindahkan oleh tubuh), maka penunjuk pegas akan kembali ke posisi semula (Gbr., c).
Berdasarkan pengalaman tersebut, dapat disimpulkan bahwa gaya yang mendorong benda yang tercelup seluruhnya ke dalam zat cair sama dengan berat zat cair dalam volume benda tersebut . Kami mencapai kesimpulan yang sama di 48. Jika percobaan serupa dilakukan dengan benda yang direndam dalam gas, itu akan menunjukkan bahwa gaya yang mendorong tubuh keluar dari gas juga sama dengan berat gas yang diambil dalam volume tubuh . Gaya yang mendorong benda keluar dari zat cair atau gas disebut kekuatan Archimedean, untuk menghormati ilmuwan Archimedes yang pertama kali menunjukkan keberadaannya dan menghitung signifikansinya. Jadi, pengalaman telah mengkonfirmasi bahwa gaya Archimedean (atau gaya apung) sama dengan berat cairan dalam volume benda, mis. F A = P f = g m dengan baik. Massa cairan m f , yang dipindahkan oleh tubuh, dapat dinyatakan dalam kerapatannya w dan volume tubuh V t yang direndam dalam cairan (karena V l - volume cairan yang dipindahkan oleh tubuh sama dengan V t - volume benda yang direndam dalam cairan), yaitu m W = W V t. Maka kita mendapatkan: F A = g f · V t Oleh karena itu, gaya Archimedean bergantung pada densitas cairan tempat benda terendam, dan pada volume benda ini. Tetapi itu tidak tergantung, misalnya, pada kerapatan zat benda yang direndam dalam cairan, karena jumlah ini tidak termasuk dalam rumus yang dihasilkan. Sekarang mari kita tentukan berat benda yang direndam dalam cairan (atau gas). Karena dua gaya yang bekerja pada benda dalam hal ini berlawanan arah (gravitasi turun, dan gaya Archimedean naik), maka berat benda dalam fluida P 1 akan lebih kecil dari berat benda dalam ruang hampa. P = g m ke gaya Archimedean F A = g m w (di mana m w adalah massa cairan atau gas yang dipindahkan oleh tubuh). Dengan demikian, jika suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair atau gas, maka beratnya akan berkurang sebesar berat zat cair atau gas yang dipindahkan oleh benda tersebut.. Contoh. Tentukan gaya apung yang bekerja pada sebuah batu dengan volume 1,6 m3 di dalam air laut. Mari kita tuliskan kondisi masalahnya dan selesaikan. Ketika benda terapung mencapai permukaan zat cair, maka dengan gerakan ke atas yang lebih jauh, gaya Archimedean akan berkurang. Mengapa? Tetapi karena volume bagian tubuh yang direndam dalam cairan akan berkurang, dan gaya Archimedean sama dengan berat cairan dalam volume bagian tubuh yang direndam di dalamnya. Ketika gaya Archimedean menjadi sama dengan gaya gravitasi, tubuh akan berhenti dan mengapung di permukaan cairan, sebagian terbenam di dalamnya. Kesimpulan yang dihasilkan mudah diverifikasi secara eksperimental. Tuang air ke dalam bejana pembuangan hingga setinggi pipa pembuangan. Setelah itu, mari kita membenamkan tubuh yang mengambang ke dalam kapal, setelah sebelumnya menimbangnya di udara. Setelah turun ke dalam air, tubuh memindahkan volume air yang sama dengan volume bagian tubuh yang terbenam di dalamnya. Setelah menimbang air ini, kami menemukan bahwa beratnya (gaya Archimedean) sama dengan gaya gravitasi yang bekerja pada benda terapung, atau berat benda ini di udara. Setelah melakukan eksperimen yang sama dengan benda lain yang mengambang dalam cairan berbeda - dalam air, alkohol, larutan garam, Anda dapat memastikan bahwa jika sebuah benda terapung dalam zat cair, maka berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut sama dengan berat benda tersebut di udara. Sangat mudah untuk membuktikannya jika massa jenis zat padat lebih besar dari massa jenis zat cair, maka benda tenggelam dalam zat cair tersebut. Sebuah benda dengan massa jenis yang lebih rendah mengapung dalam cairan ini. Sepotong besi, misalnya, tenggelam dalam air tetapi mengapung di merkuri. Tubuh, di sisi lain, yang kerapatannya sama dengan kerapatan cairan, tetap dalam keseimbangan di dalam cairan. Es mengapung di permukaan air karena massa jenisnya lebih kecil daripada massa jenis air. Semakin rendah massa jenis benda dibandingkan massa jenis zat cair, semakin kecil bagian benda yang terendam dalam zat cair . Dengan kepadatan yang sama dari tubuh dan cairan, tubuh mengapung di dalam cairan pada kedalaman berapa pun. Dua cairan yang tidak dapat bercampur, misalnya air dan minyak tanah, ditempatkan dalam wadah sesuai dengan kepadatannya: di bagian bawah wadah - air yang lebih padat (ρ = 1000 kg / m 3), di atas - minyak tanah yang lebih ringan (ρ = 800 kg/m3) . Kepadatan rata-rata organisme hidup yang menghuni lingkungan akuatik sedikit berbeda dari kerapatan air, sehingga beratnya hampir sepenuhnya seimbang dengan gaya Archimedean. Berkat ini, hewan air tidak membutuhkan kerangka yang kuat dan masif seperti yang terestrial. Untuk alasan yang sama, batang tanaman air bersifat elastis. Kandung kemih ikan dengan mudah mengubah volumenya. Ketika ikan turun ke kedalaman yang sangat dalam dengan bantuan otot, dan tekanan air di atasnya meningkat, gelembung berkontraksi, volume tubuh ikan berkurang, dan tidak mendorong ke atas, tetapi berenang di kedalaman. Dengan demikian, ikan dalam batas-batas tertentu dapat mengatur kedalaman penyelamannya. Paus mengatur kedalaman menyelam mereka dengan mengecilkan dan memperluas kapasitas paru-paru mereka. Kapal layar.Kapal yang mengapung di sungai, danau, laut dan samudera dibangun dari bahan yang berbeda dengan kepadatan yang berbeda. Lambung kapal biasanya terbuat dari lembaran baja. Semua pengencang internal yang memberi kekuatan pada kapal juga terbuat dari logam. Untuk konstruksi kapal, berbagai bahan digunakan, yang, dibandingkan dengan air, memiliki kepadatan lebih tinggi dan lebih rendah. Bagaimana kapal mengapung, naik ke kapal, dan membawa muatan besar? Eksperimen dengan benda terapung (§ 50) menunjukkan bahwa benda tersebut memindahkan begitu banyak air dengan bagian bawah airnya sehingga berat air ini sama dengan berat benda di udara. Ini juga berlaku untuk kapal apa pun. Berat air yang dipindahkan oleh bagian bawah air kapal sama dengan berat kapal dengan muatan di udara atau gaya gravitasi yang bekerja pada kapal dengan muatan. Kedalaman kapal di dalam air disebut draf . Draft terdalam yang diijinkan ditandai pada lambung kapal dengan garis merah yang disebut garis air (dari bahasa Belanda. air- air). Berat air yang dipindahkan oleh kapal ketika tenggelam ke permukaan air, sama dengan gaya gravitasi yang bekerja pada kapal dengan muatan, disebut perpindahan kapal. Saat ini, kapal dengan perpindahan 5.000.000 kN (5 10 6 kN) dan lebih sedang dibangun untuk pengangkutan minyak, yaitu, memiliki massa 500.000 ton (5 10 5 t) dan lebih bersama dengan kargo. Jika kita mengurangi berat kapal itu sendiri dari perpindahan, maka kita mendapatkan daya dukung kapal ini. Daya dukung menunjukkan berat muatan yang dibawa oleh kapal. Pembuatan kapal ada di Mesir Kuno, di Phoenicia (diyakini bahwa Fenisia adalah salah satu pembuat kapal terbaik), Cina Kuno. Di Rusia, pembuatan kapal dimulai pada pergantian abad ke-17 dan ke-18. Sebagian besar kapal perang dibangun, tetapi di Rusialah pemecah es pertama, kapal dengan mesin pembakaran internal, dan pemecah es nuklir Arktika dibangun. Aeronautika.
Gambar yang menggambarkan balon bersaudara Montgolfier pada tahun 1783: "Lihat dan dimensi yang tepat dari Balloon Globe, yang merupakan yang pertama." 1786 Sejak zaman kuno, orang-orang bermimpi untuk bisa terbang di atas awan, berenang di lautan udara, saat mereka berlayar di laut. Untuk aeronautika Pada awalnya, balon digunakan, yang diisi dengan udara panas, atau dengan hidrogen atau helium. Agar balon dapat naik ke udara, diperlukan gaya Archimedean (gaya apung) F A, yang bekerja pada bola, lebih dari sekadar gravitasi F berat, yaitu F A > F berat Saat bola naik, gaya Archimedean yang bekerja padanya berkurang ( F A = gρV), karena kerapatan atmosfer atas lebih kecil daripada kerapatan permukaan bumi. Untuk naik lebih tinggi, pemberat khusus (berat) dijatuhkan dari bola dan ini meringankan bola. Akhirnya bola mencapai ketinggian angkat maksimumnya. Untuk menurunkan bola, sebagian gas dilepaskan dari cangkangnya menggunakan katup khusus. Dalam arah horizontal, balon hanya bergerak di bawah pengaruh angin, sehingga disebut balon (dari bahasa Yunani udara- udara, status- berdiri). Belum lama ini, balon besar digunakan untuk mempelajari lapisan atas atmosfer, stratosfer - stratostat . Sebelum mereka belajar cara membuat pesawat besar untuk mengangkut penumpang dan kargo melalui udara, balon yang dikendalikan digunakan - kapal udara. Mereka memiliki bentuk memanjang, gondola dengan mesin ditangguhkan di bawah tubuh, yang menggerakkan baling-baling. Balon tidak hanya naik dengan sendirinya, tetapi juga dapat mengangkat beberapa kargo: kabin, orang, instrumen. Oleh karena itu, untuk mengetahui beban seperti apa yang dapat diangkat oleh balon, perlu ditentukan. kekuatan angkat. Misalkan, sebuah balon dengan volume 40 m 3 berisi helium diluncurkan ke udara. Massa helium yang mengisi kulit bola akan sama dengan: Artinya bola ini dapat mengangkat beban seberat 520 N - 71 N = 449 N. Ini adalah gaya angkatnya. Balon dengan volume yang sama, tetapi diisi dengan hidrogen, dapat mengangkat beban 479 N. Ini berarti gaya angkatnya lebih besar daripada balon yang diisi helium. Tapi tetap saja, helium lebih sering digunakan, karena tidak terbakar dan karenanya lebih aman. Hidrogen adalah gas yang mudah terbakar. Jauh lebih mudah untuk menaikkan dan menurunkan balon berisi udara panas. Untuk ini, pembakar terletak di bawah lubang yang terletak di bagian bawah bola. Menggunakan kompor gas, Anda dapat mengontrol suhu udara di dalam bola, yang berarti kepadatan dan daya apungnya. Agar bola naik lebih tinggi, cukup memanaskan udara di dalamnya lebih kuat, meningkatkan nyala api kompor. Ketika api burner berkurang, suhu udara di dalam bola berkurang, dan bola turun. Dimungkinkan untuk memilih suhu bola di mana berat bola dan kabin akan sama dengan gaya apung. Kemudian bola akan menggantung di udara, dan akan mudah untuk melakukan pengamatan darinya. Seiring berkembangnya ilmu pengetahuan, terjadi pula perubahan yang signifikan dalam teknologi aeronautika. Menjadi mungkin untuk menggunakan cangkang baru untuk balon, yang menjadi tahan lama, tahan beku dan ringan. Prestasi di bidang teknik radio, elektronik, otomatisasi memungkinkan untuk merancang balon tak berawak. Balon-balon ini digunakan untuk mempelajari arus udara, untuk penelitian geografis dan biomedis di lapisan bawah atmosfer. Bayangkan sebuah silinder tertutup berisi udara dengan piston terpasang di atasnya. Jika Anda mulai memberi tekanan pada piston, maka volume udara di dalam silinder akan mulai berkurang, molekul udara akan saling bertabrakan dan dengan piston semakin intensif, dan tekanan udara terkompresi pada piston akan meningkat. Jika piston sekarang tiba-tiba dilepaskan, maka udara terkompresi akan tiba-tiba mendorongnya ke atas. Hal ini akan terjadi karena dengan luas piston yang konstan maka gaya yang bekerja pada piston dari udara terkompresi akan meningkat. Area piston tetap tidak berubah, dan gaya dari sisi molekul gas meningkat, dan tekanan meningkat. Atau contoh lain. Seorang pria berdiri di tanah, berdiri dengan kedua kaki. Dalam posisi ini, seseorang merasa nyaman, dia tidak mengalami ketidaknyamanan. Tetapi apa yang terjadi jika orang ini memutuskan untuk berdiri dengan satu kaki? Dia akan menekuk salah satu kakinya di lutut, dan sekarang dia akan bersandar di tanah hanya dengan satu kaki. Dalam posisi ini, seseorang akan merasakan ketidaknyamanan, karena tekanan pada kaki meningkat, dan sekitar 2 kali lipat. Mengapa? Karena area yang sekarang dilalui gravitasi yang menekan seseorang ke tanah telah berkurang 2 kali lipat. Berikut adalah contoh tentang apa itu tekanan dan betapa mudahnya mendeteksinya dalam kehidupan sehari-hari.
Dari sudut pandang fisika, tekanan adalah besaran fisika yang secara numerik sama dengan gaya yang bekerja tegak lurus terhadap permukaan per satuan luas permukaan ini. Oleh karena itu, untuk menentukan tekanan pada titik tertentu pada permukaan, komponen normal gaya yang diterapkan pada permukaan dibagi dengan luas elemen permukaan kecil tempat gaya ini bekerja. Dan untuk menentukan tekanan rata-rata di seluruh area, komponen normal gaya yang bekerja pada permukaan harus dibagi dengan luas total permukaan ini. Tekanan diukur dalam pascal (Pa). Satuan tekanan ini mendapatkan namanya untuk menghormati matematikawan, fisikawan dan penulis Prancis Blaise Pascal, penulis hukum dasar hidrostatika - Hukum Pascal, yang menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada cairan atau gas ditransmisikan ke titik mana pun tidak berubah di semua arah. Untuk pertama kalinya, satuan tekanan "pascal" diedarkan di Prancis pada tahun 1961, menurut dekrit tentang satuan, tiga abad setelah kematian ilmuwan tersebut.
Satu pascal sama dengan tekanan yang diberikan oleh gaya satu newton, didistribusikan secara merata, dan diarahkan tegak lurus ke permukaan satu meter persegi. Dalam pascal, tidak hanya tekanan mekanis (mechanical stress) yang diukur, tetapi juga modulus elastisitas, modulus Young, modulus elastisitas curah, kekuatan luluh, batas proporsionalitas, ketahanan sobek, kekuatan geser, tekanan suara dan tekanan osmotik. Secara tradisional, dalam pascallah karakteristik mekanik yang paling penting dari material dalam kekuatan material diekspresikan. Teknik atmosfer (at), fisik (atm), kilogram-gaya per sentimeter persegi (kgf / cm2) Selain pascal, satuan lain (off-system) juga digunakan untuk mengukur tekanan. Salah satu unit tersebut adalah "atmosfer" (at). Tekanan satu atmosfer kira-kira sama dengan tekanan atmosfer di permukaan bumi di permukaan laut. Hari ini, "atmosfer" dipahami sebagai suasana teknis (at).
Atmosfer teknis (at) adalah tekanan yang dihasilkan oleh satu kilogram-gaya (kgf) yang didistribusikan secara merata di atas area satu sentimeter persegi. Dan gaya satu kilogram, pada gilirannya, sama dengan gaya gravitasi yang bekerja pada benda bermassa satu kilogram dalam kondisi percepatan jatuh bebas sebesar 9,80665 m/s2. Dengan demikian, gaya satu kilogram sama dengan 9,80665 Newton, dan 1 atmosfer ternyata sama dengan tepat 98066,5 Pa. 1 pada = 98066,5 Pa. Di atmosfer, misalnya, tekanan pada ban mobil diukur, misalnya, tekanan yang direkomendasikan pada ban bus penumpang GAZ-2217 adalah 3 atmosfer. Ada juga "atmosfer fisik" (atm), yang didefinisikan sebagai tekanan kolom merkuri, setinggi 760 mm pada dasarnya, mengingat kerapatan merkuri adalah 13595,04 kg / m3, pada suhu 0 ° C dan di bawah kondisi percepatan gravitasi 9,80665 m/s2. Jadi ternyata 1 atm \u003d 1.033233 atm \u003d 101 325 Pa. Adapun gaya kilogram per sentimeter persegi (kgf/cm2), satuan tekanan non-sistemik ini sama dengan tekanan atmosfer normal dengan akurasi yang baik, yang terkadang nyaman untuk menilai berbagai efek. Unit "bar" non-sistemik kira-kira sama dengan satu atmosfer, tetapi lebih akurat - tepatnya 100.000 Pa. Dalam sistem CGS, 1 bar sama dengan 1.000.000 dyne/cm2. Sebelumnya, nama "bar" dibawa oleh unit, sekarang disebut "barium", dan sama dengan 0,1 Pa atau dalam sistem CGS 1 barium \u003d 1 dyn / cm2. Kata "bar", "barium" dan "barometer" berasal dari kata Yunani yang sama untuk "gravitasi".
Seringkali, untuk mengukur tekanan atmosfer dalam meteorologi, satuan mbar (milibar), sama dengan 0,001 bar, digunakan. Dan untuk mengukur tekanan pada planet-planet yang atmosfernya sangat langka - mikrobar (microbar), sama dengan 0,000001 bar. Pada pengukur tekanan teknis, skala paling sering memiliki gradasi di batangan. Milimeter kolom air raksa (mm Hg), milimeter kolom air (mm kolom air) Satuan ukuran nonsistemik "milimeter air raksa" adalah 101325/760 = 133.3223684 Pa. Ini ditunjuk "mm Hg", tetapi kadang-kadang ditunjuk "torr" - untuk menghormati fisikawan Italia, seorang mahasiswa Galileo, Evangelista Torricelli, penulis konsep tekanan atmosfer. Unit ini dibentuk sehubungan dengan cara yang nyaman untuk mengukur tekanan atmosfer dengan barometer, di mana kolom merkuri berada dalam kesetimbangan di bawah aksi tekanan atmosfer. Merkuri memiliki densitas tinggi sekitar 13.600 kg/m3 dan dicirikan oleh tekanan uap jenuh yang rendah pada suhu kamar, itulah sebabnya merkuri dipilih untuk barometer pada satu waktu. Di permukaan laut, tekanan atmosfer kira-kira 760 mm Hg, nilai inilah yang sekarang dianggap sebagai tekanan atmosfer normal, sama dengan 101325 Pa atau satu atmosfer fisik, 1 atm. Artinya, 1 milimeter air raksa sama dengan 101325/760 pascal.
Dalam milimeter air raksa, tekanan diukur dalam kedokteran, meteorologi, dan navigasi penerbangan. Dalam kedokteran, tekanan darah diukur dalam mmHg; dalam teknologi vakum, diukur dalam mmHg, bersama dengan bar. Kadang-kadang mereka bahkan hanya menulis 25 mikron, yang berarti mikron air raksa, dalam hal evakuasi, dan pengukuran tekanan dilakukan dengan pengukur vakum. Dalam beberapa kasus, milimeter kolom air digunakan, dan kemudian kolom air 13,59 mm \u003d 1 mm Hg. Terkadang lebih bijaksana dan nyaman. Satu milimeter kolom air, seperti satu milimeter kolom air raksa, adalah unit di luar sistem, yang pada gilirannya sama dengan tekanan hidrostatik 1 mm kolom air, yang diberikan kolom ini pada alas datar pada suhu air kolom dari 4°C. Jika piston sekarang tiba-tiba dilepaskan, maka udara terkompresi akan tiba-tiba mendorongnya ke atas. Hal ini akan terjadi karena dengan luas piston yang konstan maka gaya yang bekerja pada piston dari udara terkompresi akan meningkat. Area piston tetap tidak berubah, dan gaya dari sisi molekul gas meningkat, dan tekanan meningkat. Atau contoh lain. Seorang pria berdiri di tanah, berdiri dengan kedua kaki. Dalam posisi ini, seseorang merasa nyaman, dia tidak mengalami ketidaknyamanan. Tetapi apa yang terjadi jika orang ini memutuskan untuk berdiri dengan satu kaki? Dia akan menekuk salah satu kakinya di lutut, dan sekarang dia akan bersandar di tanah hanya dengan satu kaki. Dalam posisi ini, seseorang akan merasakan ketidaknyamanan, karena tekanan pada kaki meningkat, dan sekitar 2 kali lipat. Mengapa? Karena area yang sekarang dilalui gravitasi yang menekan seseorang ke tanah telah berkurang 2 kali lipat. Berikut adalah contoh tentang apa itu tekanan dan betapa mudahnya mendeteksinya dalam kehidupan sehari-hari. tekanan dalam fisika Dari sudut pandang fisika, tekanan adalah besaran fisika yang secara numerik sama dengan gaya yang bekerja tegak lurus terhadap permukaan per satuan luas permukaan ini. Oleh karena itu, untuk menentukan tekanan pada titik tertentu pada permukaan, komponen normal gaya yang diterapkan pada permukaan dibagi dengan luas elemen permukaan kecil tempat gaya ini bekerja. Dan untuk menentukan tekanan rata-rata di seluruh area, komponen normal gaya yang bekerja pada permukaan harus dibagi dengan luas total permukaan ini. Tekanan dalam sistem SI diukur dalam pascal (Pa). Satuan tekanan ini mendapatkan namanya untuk menghormati matematikawan, fisikawan dan penulis Prancis Blaise Pascal, penulis hukum dasar hidrostatika - Hukum Pascal, yang menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada cairan atau gas ditransmisikan ke titik mana pun tidak berubah di semua arah. Untuk pertama kalinya, satuan tekanan "pascal" diedarkan di Prancis pada tahun 1961, menurut dekrit tentang satuan, tiga abad setelah kematian ilmuwan tersebut. Satu pascal sama dengan tekanan yang diberikan oleh gaya satu newton, didistribusikan secara merata, dan diarahkan tegak lurus ke permukaan satu meter persegi. Dalam pascal, tidak hanya tekanan mekanis (mechanical stress) yang diukur, tetapi juga modulus elastisitas, modulus Young, modulus elastisitas curah, kekuatan luluh, batas proporsionalitas, ketahanan sobek, kekuatan geser, tekanan suara dan tekanan osmotik. Secara tradisional, dalam pascallah karakteristik mekanik yang paling penting dari material dalam kekuatan material diekspresikan. Teknik atmosfer (at), fisik (atm), kilogram-gaya per sentimeter persegi (kgf / cm2) Selain pascal, satuan lain (off-system) juga digunakan untuk mengukur tekanan. Salah satu unit tersebut adalah "atmosfer" (at). Tekanan satu atmosfer kira-kira sama dengan tekanan atmosfer di permukaan bumi di permukaan laut. Hari ini, "atmosfer" dipahami sebagai suasana teknis (at). Atmosfer teknis (at) adalah tekanan yang dihasilkan oleh satu kilogram-gaya (kgf) yang didistribusikan secara merata di atas area satu sentimeter persegi. Dan gaya satu kilogram, pada gilirannya, sama dengan gaya gravitasi yang bekerja pada benda bermassa satu kilogram dalam kondisi percepatan jatuh bebas sebesar 9,80665 m/s2. Dengan demikian, gaya satu kilogram sama dengan 9,80665 Newton, dan 1 atmosfer ternyata sama dengan tepat 98066,5 Pa. 1 pada = 98066,5 Pa. Di atmosfer, misalnya, tekanan pada ban mobil diukur, misalnya, tekanan yang direkomendasikan pada ban bus penumpang GAZ-2217 adalah 3 atmosfer. Ada juga "atmosfer fisik" (atm), yang didefinisikan sebagai tekanan kolom merkuri, setinggi 760 mm pada dasarnya, mengingat kerapatan merkuri adalah 13595,04 kg / m3, pada suhu 0 ° C dan di bawah kondisi percepatan gravitasi 9,80665 m/s2. Jadi ternyata 1 atm \u003d 1, pada \u003d Pa. Adapun gaya kilogram per sentimeter persegi (kgf/cm2), satuan tekanan non-sistemik ini sama dengan tekanan atmosfer normal dengan akurasi yang baik, yang terkadang nyaman untuk menilai berbagai efek. Unit "bar" non-sistemik sama dengan kira-kira satu atmosfer, tetapi lebih akurat - tepatnya Pa. Dalam sistem CGS, 1 bar sama dengan/cm2. Sebelumnya, nama "bar" dibawa oleh unit, sekarang disebut "barium", dan sama dengan 0,1 Pa atau dalam sistem CGS 1 barium \u003d 1 dyn / cm2. Kata "bar", "barium" dan "barometer" berasal dari kata Yunani yang sama untuk "gravitasi". Seringkali, untuk mengukur tekanan atmosfer dalam meteorologi, satuan mbar (milibar), sama dengan 0,001 bar, digunakan. Dan untuk mengukur tekanan pada planet-planet yang atmosfernya sangat langka - mikrobar (microbar), sama dengan 0 bar. Pada pengukur tekanan teknis, skala paling sering memiliki gradasi di batangan. Milimeter kolom air raksa (mm Hg), milimeter kolom air (mm kolom air) Satuan pengukuran non-sistemik "milimeter air raksa" adalah / 760 \u003d 133,Pa. Ini ditunjuk "mm Hg", tetapi kadang-kadang ditunjuk "torr" - untuk menghormati fisikawan Italia, seorang mahasiswa Galileo, Evangelista Torricelli, penulis konsep tekanan atmosfer. Unit dibentuk sehubungan dengan cara mudah untuk mengukur tekanan atmosfer dengan barometer, di mana kolom merkuri berada dalam kesetimbangan di bawah pengaruh tekanan atmosfer. Merkuri memiliki kepadatan tinggi sekitar kg / m3 dan ditandai dengan tekanan uap jenuh yang rendah pada suhu kamar, itulah sebabnya merkuri dipilih untuk barometer pada satu waktu. Di permukaan laut, tekanan atmosfer kira-kira 760 mm Hg, nilai inilah yang sekarang dianggap sebagai tekanan atmosfer normal, sama dengan Pa atau satu atmosfer fisik, 1 atm. Artinya, 1 milimeter air raksa sama dengan / 760 pascal. Dalam milimeter air raksa, tekanan diukur dalam kedokteran, meteorologi, dan navigasi penerbangan. Dalam kedokteran, tekanan darah diukur dalam mm Hg; dalam teknologi vakum, alat pengukur tekanan dikalibrasi dalam mm Hg, bersama dengan batang. Kadang-kadang mereka bahkan hanya menulis 25 mikron, yang berarti mikron air raksa, dalam hal evakuasi, dan pengukuran tekanan dilakukan dengan pengukur vakum. Dalam beberapa kasus, milimeter kolom air digunakan, dan kemudian kolom air 13,59 mm \u003d 1 mm Hg. Terkadang lebih bijaksana dan nyaman. Satu milimeter kolom air, seperti satu milimeter kolom air raksa, adalah unit di luar sistem, yang pada gilirannya sama dengan tekanan hidrostatik 1 mm kolom air, yang diberikan kolom ini pada alas datar pada suhu air kolom dari 4°C. TekananGaya yang diterapkan tegak lurus ke permukaan tubuh, di bawah aksi yang tubuh berubah bentuk, disebut gaya tekanan. Gaya apa pun dapat bertindak sebagai gaya tekan. 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 tekananDalam sistem SI, tekanan diukur dalam pascal (Pa): 1 Pa = 1 N / m 2 Tekanan tidak tergantung pada orientasi permukaan.
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: pada 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 masalahLuas 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 Gaya tekanan dalam hal ini adalah berat kubus, sehingga kita dapat menulis: dan volume kubus pada gilirannya: dimana rusuk kubus : Menurut tabel, kami menentukan kepadatan aluminium: kg / m. Menyalin materi dari situs hanya dimungkinkan dengan izin administrasi portal dan jika ada tautan aktif ke sumbernya. Unit tekananSistem Satuan Internasional (SI)Tekanan P adalah kuantitas fisik gaya F yang bekerja pada luas permukaan satuan S, diarahkan tegak lurus ke permukaan ini. Dalam Sistem Satuan Internasional (SI), tekanan diukur dalam Pascal: Pa - sebutan Rusia. 1 Pa = 1 Newton / 1 meter persegi. meter (1 N/m²) Untuk pengukuran praktis dalam instrumentasi dan A, 1 Pa sering kali menjadi nilai tekanan yang terlalu kecil, dan untuk operasi dengan data nyata, awalan pengali digunakan - (kilo, Mega), mengalikan nilai dengan 1.000. dan 1 juta kali masing-masing. 1 MPa = 1000 KPa = Pa Juga, skala instrumen untuk mengukur tekanan dapat langsung dinyatakan dalam Newton / meter, atau turunannya: Kilonewton, Meganewton / m², cm², mm². Kemudian kita mendapatkan kecocokan berikut: 1 MPa = 1 MN/m² = 1 N/mm² = 100 N/cm² = 1000 KN/m² = 1000 KPa = N/m² = Pa Di Rusia dan Eropa, satuan Bar (Bar) dan kg / m² (kgf / m²), serta turunannya (mBar, kg / cm²), juga banyak digunakan untuk mengukur tekanan. 1 Bar adalah satuan non-sistemik yang sama dengan Pa. 1 kgf/cm² adalah satuan tekanan dalam sistem MKGSS, dan banyak digunakan dalam pengukuran tekanan industri. 1 kgf / cm² \u003d kgf / m² \u003d 0. Bar \u003d 98066,5 Pa SuasanaAtmosfer adalah unit pengukuran tekanan non-sistemik yang kira-kira sama dengan tekanan atmosfer Bumi pada tingkat Samudra Dunia. Ada dua konsep atmosfer untuk mengukur tekanan:
Di Rusia, hanya atmosfer teknis yang diizinkan untuk digunakan dalam pengukuran, dan menurut beberapa data, masa berlakunya terbatas hingga 2016. kolom airMeter kolom air adalah unit pengukuran tekanan di luar sistem yang digunakan di sejumlah industri. Secara fisik, itu sama dengan tekanan kolom air setinggi 1 m pada suhu sekitar 4 ° C dan percepatan gravitasi standar untuk kalibrasi adalah 9,80665 m / s². m air. Seni. - Penunjukan Rusia. m H2O - internasional. Satuan turunannya adalah cm aq. Seni. dan mm wc Seni. 1 meter air Seni. = 100 cm Seni. = 1000 mm wc Seni. Berkaitan dengan unit tekanan lain yang sesuai: 1 meter air Seni. = 1000 kg/m² = 0,Bar = 9,80665 Pa = 73.mmHg Seni. kolom merkuriSatu milimeter air raksa adalah satuan tekanan di luar sistem yang sama dengan 133.Pa. Sinonim - Torr (Torr). mmHg Seni. - Penunjukan Rusia. mm Hg. - internasional. Gunakan di Rusia - tidak terbatas, tetapi tidak disarankan. Ini digunakan di sejumlah bidang teknologi. Rasio kolom air: 1 mm Hg. Seni. = 13.mm wc Seni. Unit AS dan InggrisDi Amerika Serikat dan Inggris, unit tekanan lain juga digunakan. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa panjang dinyatakan dalam kaki dan inci, dan berat dalam pound, ton Inggris dan AS. Contoh beberapa di antaranya:
Penunjukan: dalam H2O. 1 dalam H2O = 249.08891 Pa. Penunjukan: ft H2O. 1 kaki H2O = 2989.Pa. Sebutan: di Hg. 1 dalam Hg = 3386.Pa. Sebutan: Psi. 1 Psi = 6894.Pa.
Penunjukan: Psf. 1 Psf = 47.Pa. Sebutan: Tsi. 1 Tsi = .4 Pa. Sebutan: Tsf. 1 Tsf = 95760.3226 Pa. Sebutan : br.Tsi. 1 Tsi =.Pa. Sebutan : br.Tsf. 1 Tsf =.Pa. Alat pengukur tekananManometer, pengukur tekanan diferensial (perbedaan tekanan), pengukur vakum (pengukuran vakum) digunakan untuk mengukur tekanan. Tekanan: unit tekananUntuk memahami apa itu tekanan dalam fisika, pertimbangkan contoh sederhana dan familiar. Yang? Dalam situasi di mana kita perlu memotong sosis, kita akan menggunakan benda paling tajam - pisau, dan bukan sendok, sisir, atau jari. Jawabannya jelas - pisau lebih tajam, dan semua gaya yang kami berikan didistribusikan di sepanjang tepi pisau yang sangat tipis, membawa efek maksimum dalam bentuk pemisahan bagian objek, mis. Sosis. Contoh lain - kita berdiri di atas salju yang lepas. Kaki gagal, berjalan sangat tidak nyaman. Lalu, mengapa para pemain ski bergegas melewati kita dengan mudah dan dengan kecepatan tinggi, tanpa tenggelam dan tidak terjerat dalam salju lepas yang sama? Jelas bahwa salju sama untuk semua orang, baik untuk pemain ski maupun pejalan kaki, tetapi efeknya berbeda. Dengan tekanan yang kira-kira sama, yaitu berat, luas permukaan yang menekan salju sangat bervariasi. Area ski jauh lebih besar daripada area sol sepatu, dan, karenanya, beratnya didistribusikan ke permukaan yang lebih besar. Apa yang membantu atau, sebaliknya, mencegah kita mempengaruhi permukaan secara efektif? Mengapa pisau tajam memotong roti lebih baik, dan papan ski datar yang lebar menahan lebih baik di permukaan, mengurangi penetrasi ke salju? Dalam kursus fisika kelas tujuh, konsep tekanan dipelajari untuk ini. tekanan dalam fisikaGaya yang bekerja pada suatu permukaan disebut gaya tekan. Dan tekanan adalah kuantitas fisik yang sama dengan rasio gaya tekanan yang diterapkan pada permukaan tertentu dengan luas permukaan ini. Rumus untuk menghitung tekanan dalam fisika adalah sebagai berikut: dimana p adalah tekanan, F - gaya tekanan, s adalah luas permukaan. Kami melihat bagaimana tekanan dilambangkan dalam fisika, dan kami juga melihat bahwa dengan gaya yang sama, tekanan lebih besar ketika area pendukung, atau, dengan kata lain, area kontak benda yang berinteraksi, lebih kecil. Sebaliknya, saat area support meningkat, tekanan menurun. Itulah sebabnya pisau yang lebih tajam memotong tubuh dengan lebih baik, dan paku yang ditancapkan ke dinding dibuat dengan ujung yang tajam. Dan itulah sebabnya ski menahan salju jauh lebih baik daripada tidak adanya mereka. Unit tekananSatuan tekanan adalah 1 newton per meter persegi - ini adalah besaran yang sudah kita ketahui dari kelas tujuh. Kita juga dapat mengubah satuan tekanan N/m2 menjadi pascal, satuan pengukuran yang dinamai ilmuwan Prancis Blaise Pascal, yang mengembangkan apa yang disebut Hukum Pascal. 1 N/m = 1 Pa. Dalam praktiknya, satuan tekanan lain juga digunakan - milimeter air raksa, batangan, dan sebagainya. Butuh bantuan dengan studi Anda?Semua komentar tidak senonoh akan dihapus. Apa simbol tekanan dalam fisika? Fisika adalah mata pelajaran yang kompleks. Tidak semua orang bisa memahaminya Ada banyak istilah dan rumus menarik yang berbeda dalam fisika. Informasi yang berguna - tekanan diukur dalam pascal Adapun huruf yang merupakan singkatan dari tekanan dalam fisika - huruf Latin P P,Pa tidak ada lagi yang perlu ditambahkan, tetapi panjang pesannya harus 40) Tekanan adalah besaran fisika. Ini didefinisikan sebagai kekuatan tekanan pada permukaan apa pun, ke area permukaan ini. Tekanan fisik dilambangkan dengan huruf Inggris kecil p. Huruf F adalah singkatan dari gaya tekanan, dan huruf S adalah singkatan dari luas permukaan. Tekanan diukur N / m2 (Newton per meter persegi). Nilai ini dapat dikonversi ke Pascals (Pa). Satu Pa akan sama dengan satu N / m. Jawaban atas pertanyaan mudah ini adalah dari bidang fisika, mata kuliah awal, yang diajarkan di sekolah menengah. Sejak saat itu saya ingat dengan jelas bahwa surat untuk tekanan, hal. Dan rumusnya adalah p=f/s. Rumus ini dapat ditemukan di semua buku teks fisika. Seperti yang saya ingat dari pelajaran fisika sekolah, tekanan dilambangkan dengan huruf Latin p. Saya tidak berpikir ada yang berubah dalam beberapa tahun. Tekanan diukur dalam pascal (ditunjukkan dengan Pa, atau Pa dalam huruf Latin). Saya juga ingat dari pelajaran fisika bahwa tekanan diukur dalam Pascal, dan satuan ini dinyatakan dalam sistem SI sebagai Pa. Saya pikir unit pengukuran seperti itu tidak berubah seiring waktu, karena mereka ditemukan sejak lama dan semua orang menggunakannya. Tekanan adalah kuantitas fisik yang mencirikan distribusi gaya di atas area di mana itu diterapkan. Rasio gaya F ini dengan luas permukaan S menunjukkan tekanan, yang ditulis sebagai rumus. Dalam rumus ini, huruf Latin P menunjukkan kuantitas fisik - tekanan. Dengan menggunakan rumus, Anda dapat mengikuti perubahan tekanan. Misalnya, untuk meningkatkan tekanan, Anda perlu menambah gaya (nilai dalam pembilang) atau mengurangi area aplikasi (penyebut). Seperti yang dinyatakan dengan benar di atas, tekanan dalam fisika dilambangkan dengan huruf P. Dan satuan untuk mengukur tekanan dalam Sistem Internasional Satuan (SI) memang pascal (Pa). Kuantitas fisik ini mendapatkan namanya dari ilmuwan dan penulis Prancis paling berbakat abad ke-17 Blaise Pascal, yang dalam hidupnya yang singkat (39 tahun) membuktikan tidak hanya keberadaan tekanan atmosfer, tetapi juga melakukan sejumlah besar penelitian dan eksperimen. . Pascal memiliki kelemahan khusus untuk matematika, di bidang yang terkadang ia temukan dalam satu malam. Bayangkan bahwa dia adalah salah satu pencipta analisis matematika, geometri proyektif, teori probabilitas, dan, antara lain, penemu mesin hitung pertama - prototipe komputer modern! Namun, yang terpenting adalah ketenaran dan kekayaan tidak mengeraskan hati seorang pria hebat. Blaise Pascal, sampai akhir hayatnya, mengurus rakyat jelata, membagikan sebagian besar pendapatannya untuk amal. Mesin hitung Pascal Sejauh yang saya ingat, tekanan dilambangkan dengan huruf P. Selain itu, Anda dapat menggunakan huruf besar dan kecil P. Sebagai contoh, berikut adalah rumus untuk tekanan gas berlebih: Rumus menunjukkan 3 p semua jenis tekanan yang berbeda. Huruf dekat p menunjukkan jenis tekanan. Pada kasus ini: pi adalah tekanan berlebih. Satuan pengukuran besaran fisis (tekanan) dalam sistem satuan ini adalah Pa (Pascal). Unit ini dinamai Prancis yang terkenal. ilmuwan dan filsuf Blaise Pascal (tahun kehidupan62). Omong-omong, salah satu bahasa pemrograman Pascal juga dinamai menurut namanya. Dalam fisika, huruf p (huruf kecil) digunakan untuk menunjukkan tekanan. Huruf yang menunjukkan tekanan terlihat seperti ini: p. Dalam sistem C, tekanan diukur dalam Pascal (Pa). Apa lagi yang bisa Anda katakan tentang tekanan? Apakah itu definisi fisiknya, yaitu apa adanya. A menyatakan ini: gaya yang bekerja pada permukaan satuan yang terletak di dalam benda adalah tekanan, dan dalam rumusnya terlihat seperti ini p = F / S. Ini adalah rasio gaya yang bekerja pada permukaan yang tegak lurus terhadap permukaan itu dengan luas permukaan itu. Satuan tekanan diukur dalam SI = 1Pa (Pascal). Tekanan atas dan bawah: apa artinya?Kami semua diperiksa tekanan darahnya. Hampir semua orang tahu bahwa tekanan normal adalah 120/80 mmHg. Tetapi tidak semua orang dapat menjawab apa arti sebenarnya dari angka-angka ini. Apa arti angka pada tonometer? Mari kita coba mencari tahu apa arti tekanan atas / bawah secara umum, serta bagaimana nilai-nilai ini berbeda satu sama lain. Pertama, mari kita definisikan konsepnya. Tekanan atas dan bawah: apa artinya?Tekanan darah (BP) adalah salah satu indikator terpenting, ini menunjukkan fungsi sistem peredaran darah. Indikator ini terbentuk dengan partisipasi jantung, pembuluh darah, dan darah yang melewatinya. Tekanan darah adalah tekanan darah pada dinding arteri Selain itu, itu tergantung pada resistensi darah, volumenya, "dikeluarkan" sebagai akibat dari satu kontraksi (ini disebut sistol), dan intensitas kontraksi jantung. Tekanan darah tertinggi dapat diamati ketika jantung berkontraksi dan "mengeluarkan" darah dari ventrikel kiri, dan terendah - selama masuk ke atrium kanan, ketika otot utama rileks (diastol). Di sini kita sampai pada yang paling penting. Di bawah tekanan atas atau, dalam bahasa sains, sistolik, mengacu pada tekanan darah selama kontraksi. Indikator ini menunjukkan bagaimana jantung berkontraksi. Pembentukan tekanan tersebut dilakukan dengan partisipasi arteri besar (misalnya, aorta), dan indikator ini tergantung pada sejumlah faktor kunci.
Rasio tekanan dalam tubuh manusia Adapun tekanan yang lebih rendah (dengan kata lain, diastolik), itu menunjukkan resistensi apa yang dialami darah saat bergerak melalui pembuluh darah. Tekanan yang lebih rendah terjadi ketika katup aorta menutup dan darah tidak dapat kembali ke jantung. Dalam hal ini, jantung itu sendiri diisi dengan darah lain, jenuh dengan oksigen, dan bersiap untuk kontraksi berikutnya. Pergerakan darah terjadi seolah-olah oleh gravitasi, secara pasif. Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan diastolik meliputi: Catatan! Dalam keadaan normal, perbedaan antara kedua indikator berkisar antara 30 mm dan 40 mm Hg, meskipun banyak di sini tergantung pada kesejahteraan orang tersebut. Terlepas dari kenyataan bahwa ada angka dan fakta spesifik, setiap organisme adalah individu, serta tekanan darahnya. Kami menyimpulkan: dalam contoh yang diberikan di awal artikel (120/80), 120 adalah indikator tekanan darah atas, dan 80 lebih rendah. Tekanan darah - norma dan penyimpangan Menariknya, pembentukan tekanan darah terutama tergantung pada gaya hidup, diet bergizi, kebiasaan (termasuk yang buruk), dan frekuensi stres. Misalnya dengan mengonsumsi makanan tertentu, Anda secara spesifik dapat menurunkan/menaikkan tekanan darah. Diketahui secara otentik bahwa ada kasus-kasus ketika orang-orang sembuh total dari hipertensi setelah mengubah kebiasaan dan gaya hidup mereka. Mengapa Anda perlu mengetahui nilai tekanan darah?Untuk setiap peningkatan 10 mmHg, risiko penyakit kardiovaskular meningkat sekitar 30 persen. Orang dengan tekanan darah tinggi tujuh kali lebih mungkin terkena stroke, empat kali lebih mungkin terkena penyakit jantung koroner, dan dua kali lebih mungkin mengalami kerusakan pada pembuluh darah di ekstremitas bawah. Penting untuk mengetahui tekanan darah Anda Itulah sebabnya mencari tahu penyebab gejala seperti pusing, migrain atau kelemahan umum harus dimulai dengan mengukur tekanan darah. Dalam beberapa kasus, tekanan harus terus dipantau dan diperiksa setiap beberapa jam. Mengapa penting untuk mengetahui tekanan darah Anda? Bagaimana tekanan diukurPengukuran tekanan darah Dalam kebanyakan kasus, tekanan darah diukur menggunakan alat khusus yang terdiri dari elemen-elemen berikut:
Manset diletakkan di atas bahu. Selama proses pengukuran, perlu untuk mematuhi persyaratan tertentu, jika tidak, hasilnya mungkin salah (diremehkan atau dilebih-lebihkan), yang, pada gilirannya, dapat memengaruhi taktik perawatan selanjutnya. Tekanan darah - pengukuran
Aturan untuk menggunakan tonometer mekanik Cara menggunakan tonometer semi-otomatis Kesalahan umum dalam mengukur tekanan darah Catatan! Jika seseorang memiliki gangguan irama jantung, maka pengukuran tekanan darah akan menjadi prosedur yang lebih rumit. Karena itu, lebih baik petugas medis melakukan ini. Bagaimana cara mengevaluasi tekanan darah Anda?Semakin tinggi tekanan darah seseorang, semakin besar kemungkinan penyakit seperti stroke, iskemia, gagal ginjal, dan sebagainya. Untuk penilaian independen dari indikator tekanan, Anda dapat menggunakan klasifikasi khusus yang dikembangkan pada tahun 1999. Tabel nomor 1. Penilaian tingkat tekanan darah. Norma * - optimal dalam hal perkembangan penyakit pembuluh darah dan jantung, serta kematian. Catatan! Jika tekanan darah atas dan bawah berada dalam kategori yang berbeda, maka yang dipilih adalah yang lebih tinggi. Tabel nomor 2. Penilaian tingkat tekanan darah. Hipertensi Norma tekanan darah pada orang dewasa Pengaturan tekanan normal Nilai rata-rata tekanan darah maksimum dan minimum untuk siswa tekanan darah pada bayi Menarik kesimpulanPerubahan tekanan darah Jadi, tekanan darah adalah tekanan yang diberikan pada dinding pembuluh darah. Di bawah tekanan darah atas berarti indikator selama kontraksi maksimum otot jantung, dan di bawah bawah - selama relaksasi. Ada banyak faktor yang mempengaruhi kedua indikator tersebut, tetapi kebiasaan, nutrisi dan gaya hidup dianggap yang utama. Peningkatan / penurunan tekanan darah dapat mengindikasikan perkembangan banyak penyakit serius, oleh karena itu sangat penting untuk mengukur dan mengevaluasi hasilnya secara berkala. Hipertensi dan hipotensi Mari kita lakukan percobaan. Mari kita ambil papan kecil dengan empat paku yang ditancapkan ke sudut-sudutnya, dan letakkan dengan ujungnya di atas pasir. Kami meletakkan beban di atasnya (Gbr. 81). Kita akan melihat bahwa kepala paku hanya sedikit ditekan ke pasir. Jika kita membalik papan dan meletakkannya lagi (bersama dengan beratnya) di atas pasir, sekarang paku akan masuk lebih dalam (Gbr. 82). Dalam kedua kasus, berat papan sama, tetapi efeknya berbeda. Mengapa? Perbedaan keseluruhan dalam kasus-kasus yang dipertimbangkan adalah bahwa luas permukaan tempat paku diletakkan lebih besar dalam satu kasus dan lebih kecil dalam kasus lainnya. Bagaimanapun, pada awalnya kepala paku menyentuh pasir, dan kemudian ujungnya. Kami melihat bahwa hasil tumbukan tidak hanya bergantung pada kekuatan yang digunakan tubuh untuk menekan permukaan, tetapi juga pada area permukaan ini. Karena alasan inilah seseorang yang mampu meluncur di atas salju yang lepas di atas ski segera jatuh ke dalamnya begitu dia melepaskannya (Gbr. 83). Gaya yang bekerja tegak lurus pada permukaan disebut kekuatan tekanan ke permukaan ini. Gaya tekanan tidak harus bingung dengan tekanan. Tekanan- ini adalah kuantitas fisik yang sama dengan rasio gaya tekanan yang diterapkan pada permukaan tertentu dengan luas permukaan ini: p - tekanan, F - gaya tekanan, S - area. Jadi, untuk menentukan tekanan, perlu untuk membagi gaya tekanan dengan luas permukaan di mana tekanan diterapkan. Dengan gaya yang sama, tekanan lebih besar ketika area tumpuan lebih kecil, dan sebaliknya, semakin besar area tumpuan, semakin sedikit tekanan. Dalam kasus di mana gaya tekanan adalah berat tubuh di permukaan (F = P = mg), tekanan yang diberikan oleh tubuh dapat ditemukan dengan rumus Jika tekanan p dan luas S diketahui, maka gaya tekanan F dapat ditentukan; Untuk melakukan ini, Anda perlu mengalikan tekanan dengan luas: F = pS (32,2) Gaya tekanan (seperti gaya lainnya) diukur dalam newton. Tekanan diukur dalam pascal. Pascal(1 Pa) adalah tekanan yang dihasilkan oleh gaya tekanan 1 N ketika diterapkan pada permukaan 1 m 2: 1 Pa \u003d 1 N / m 2. Unit tekanan lain juga digunakan - hectopascal (hPa) dan kilopascal (kPa): 1 hPa = 100 Pa, 1 kPa = 1000 Pa. 1. Berikan contoh yang menunjukkan bahwa hasil aksi suatu gaya bergantung pada luas tumpuan tempat gaya ini bekerja. 2. Mengapa pemain ski tidak jatuh ke salju? 3. Mengapa kancing yang tajam lebih mudah masuk ke kayu daripada kancing yang tumpul? 4. Apa yang disebut tekanan? 5. Satuan tekanan apa yang kamu ketahui? 6. Apa perbedaan antara tekanan dan gaya tekan? 7. Bagaimana Anda dapat menemukan gaya tekanan, mengetahui tekanan dan luas permukaan di mana gaya diterapkan? 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 Ilmu yang mempelajari pola-pola fenomena alam yang paling sederhana dan sekaligus paling umum, prinsip-prinsip dan struktur materi, serta hukum-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 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 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 ... ... 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 - (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 Investigasi efek 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 adalah cabang fisika benda terkondensasi yang tugasnya menggambarkan sifat fisik zat padat dari sudut pandang struktur atomnya. Ini berkembang secara intensif di abad ke-20 setelah penemuan mekanika kuantum. ... ... Wikipedia Daftar Isi 1 Metode persiapan 1.1 Penguapan cairan ... Wikipedia Buku
 
|
Tapi itu bukan hanya daerah. Besarnya gaya yang diterapkan juga memainkan peran penting. Jika, misalnya, pada hal yang sama. papan (lihat Gbr. 81) beri bobot lain, lalu paku (dengan area penyangga yang sama) akan tenggelam lebih dalam ke pasir.