A lei da pressão de Pascal foi descoberta no século XVII pelo cientista francês Blaise Pascal, de quem recebeu o nome. A formulação desta lei, seu significado e aplicação na vida cotidiana são discutidos detalhadamente neste artigo.

A essência da lei de Pascal

Lei de Pascal - a pressão exercida sobre um líquido ou gás é transmitida a todos os pontos do líquido ou gás sem alterações. Ou seja, a transferência de pressão ocorre igualmente em todas as direções.

Esta lei é válida apenas para líquidos e gases. O fato é que as moléculas de substâncias líquidas e gasosas sob pressão se comportam de maneira completamente diferente das moléculas de sólidos. Seu movimento é diferente um do outro. Se as moléculas de líquido e gás se movem com relativa liberdade, então as moléculas de sólidos não têm essa liberdade. Eles oscilam apenas ligeiramente, desviando-se ligeiramente da sua posição original. E devido ao movimento relativamente livre das moléculas de gás e líquido, elas exercem pressão em todas as direções.

Fórmula e quantidade básica da lei de Pascal

A principal quantidade na lei de Pascal é a pressão. É medido em Pascal (Pa). Pressão (P)– atitude força (F), que atua na superfície perpendicular ao seu área (S). Por isso: P=F/S.

Características de pressão de gás e líquido

Estando em um recipiente fechado, as menores partículas de líquidos e gases - moléculas - atingem as paredes do recipiente. Como essas partículas são móveis, elas são capazes de se mover de um local com maior pressão para um local com baixa pressão, ou seja, em pouco tempo torna-se uniforme em toda a superfície da embarcação ocupada.

Para entender melhor a lei, você pode realizar um experimento. Vamos pegar um balão e enchê-lo de água. Depois fazemos vários furos com uma agulha fina. O resultado não tardará a chegar. A água começará a fluir para fora dos orifícios e, se a bola for comprimida (ou seja, a pressão for aplicada), a pressão de cada jato aumentará várias vezes, independentemente do ponto exato em que a pressão foi aplicada.

A mesma experiência pode ser realizada com a bola de Pascal. É uma bola redonda com furos existentes e um pistão preso a ela.

Arroz. 1. Blaise Pascal

A pressão do fluido no fundo do vaso é determinada pela fórmula:

p=P/S=gpSh/s

p=gρ h

• g- aceleração da gravidade,
• ρ – densidade do líquido (kg/cub.m)
• h– profundidade (altura da coluna líquida)
• p– pressão em pascais.

Debaixo d'água, a pressão depende apenas da profundidade e da densidade do líquido. Ou seja, no mar ou oceano a densidade será maior com maior imersão.

Arroz. 2. Pressão em diferentes profundidades

Aplicação da lei na prática

Muitas leis da física, incluindo a lei de Pascal, são aplicadas na prática. Por exemplo, um sistema normal de abastecimento de água não poderia funcionar se esta lei não estivesse em vigor. Afinal, as moléculas de água no cano se movem de forma caótica e relativamente livre, o que significa que a pressão exercida nas paredes do cano de água é a mesma em todos os lugares. O funcionamento de uma prensa hidráulica também se baseia nas leis do movimento e equilíbrio dos fluidos. A prensa consiste em dois cilindros interligados com pistões. O espaço sob os pistões está cheio de óleo. Se um pistão menor com área S 2 sofre a ação de uma força F 2 , então um pistão maior com área S 1 sofre a ação de uma força F 1 .

Arroz. 3. Prensa hidráulica

Você também pode experimentar ovos crus e cozidos. Se você furar um e depois o outro com um objeto pontiagudo, por exemplo uma unha comprida, o resultado será diferente. Um ovo cozido passará direto pela unha, mas um ovo cru se quebrará em pedaços, já que a lei de Pascal se aplica a um ovo cru, mas não a um ovo cozido.

A lei de Pascal afirma que a pressão em todos os pontos de um fluido em repouso é a mesma, ou seja: F 1 /S 1 =F 2 /S 2, daí F 2 /F 1 =S 2 /S 1.

A força F 2 é o mesmo número de vezes maior que a força F 1, quantas vezes a área do pistão maior é maior que a área do pequeno.

O que aprendemos?

A principal quantidade da lei de Pascal, estudada na 7ª série, é a pressão, que é medida em Pascal. Ao contrário dos sólidos, as substâncias gasosas e líquidas exercem pressão igual nas paredes do recipiente em que estão localizadas. A razão para isso são as moléculas que se movem livre e caoticamente em diferentes direções.

Teste sobre o tema

Avaliação do relatório

Classificação média: 4.6. Total de avaliações recebidas: 634.

Mensagem do administrador:

Pessoal! Quem há muito tempo quer aprender inglês?
Vá para e ganhe duas aulas grátis na escola de inglês SkyEng!
Eu mesmo estudo lá - é muito legal. Há progresso.

No aplicativo você pode aprender palavras, treinar audição e pronúncia.

De uma chance. Duas aulas gratuitas usando meu link!
Clique

Lei de Pascal - A pressão exercida sobre um líquido (gás) em qualquer lugar da sua fronteira, por exemplo, por um pistão, é transmitida sem alteração a todos os pontos do líquido (gás).

Mas geralmente é usado assim:

Vamos falar um pouco sobre a Lei de Pascal:

Cada partícula de líquido localizada no campo gravitacional da Terra é afetada pela força da gravidade. Sob a influência desta força, cada camada de líquido pressiona as camadas localizadas abaixo dela. Como resultado, a pressão dentro do líquido está em níveis diferentes não vou o mesmo. Portanto, nos líquidos existe pressão devido ao seu peso.

Disto podemos concluir: Quanto mais fundo mergulharmos na água, mais forte será a pressão da água sobre nós.

A pressão devida ao peso do líquido é chamada pressão hidrostática.

Graficamente, a dependência da pressão com a profundidade de imersão no líquido é mostrada na figura.

Baseado Lei de Pascal Vários dispositivos hidráulicos operam: sistemas de freio, prensas, bombas, bombas, etc.
Lei de Pascal não aplicável no caso de líquido (gás) em movimento, bem como no caso em que o líquido (gás) esteja em campo gravitacional; Assim, sabe-se que a pressão atmosférica e hidrostática diminui com a altitude.

Na Fórmula usamos:

Pressão

Pressão ambiente

Lei de Pascal

Corolário da lei de Pascal

Lei de Pascalé formulado da seguinte forma:

Deve-se notar que a lei de Pascal não trata de pressões em diferentes pontos, mas de distúrbios pressão, portanto a lei também é válida para líquidos no campo de gravidade. Quando em movimento fluido incompressível, podemos falar condicionalmente da validade da lei de Pascal, porque adicionar um valor constante arbitrário à pressão não altera a forma da equação de movimento do fluido (equação de Euler ou, se a ação da viscosidade for levada em conta , a equação de Navier-Stokes), porém neste caso o termo Lei de Pascal regra não aplicada. Para líquidos compressíveis (gases), a lei de Pascal, de modo geral, não é válida.

Vários dispositivos hidráulicos operam com base na lei de Pascal: sistemas de freio, prensas hidráulicas, etc.

Veja também

Notas

Fundação Wikimedia. 2010.

Veja o que é "Lei de Pascal" em outros dicionários:

LEI DE PASCAL- a lei básica da hidrostática, segundo a qual a pressão em qualquer local de um fluido em repouso é igual em todas as direções, e a pressão é transmitida igualmente por todo o volume ocupado pelo fluido em repouso; ou, a pressão exercida sobre... ... Grande Enciclopédia Politécnica

Lei de Pascal- Lei de Pascal *Paskalsches Gesetz – a pressão sobre a pátria no fluxo de calor é transmitida em todas as direções, porém... Dicionário Enciclopédico Girnichy

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

Lei de Pascal- a lei da hidrostática, segundo a qual a pressão na superfície de um líquido por forças externas é transmitida pelo líquido igualmente em todas as direções. Estabelecido pelo cientista francês B. Pascal (1663). É de grande importância para a tecnologia, em ...

Lei de Pascal- A pressão em qualquer parte da superfície do líquido é transmitida em todas as direções com força igual. Foi estabelecido pelo cientista francês B. Pascal (1623–1662) ... Dicionário Enciclopédico de Psicologia e Pedagogia

A lei básica da hidrostática (lei de Pascal) é formulada da seguinte forma: “líquidos e gases transmitem a pressão exercida sobre eles uniformemente em todas as direções”. Com base na lei da hidrostática de Pascal, vários dispositivos hidráulicos operam: freio... ... Wikipedia

lei da menor resistência- se for possível mover pontos de um corpo deformável em direções diferentes, cada ponto desse corpo se move na direção de menor resistência. Esta lei manifesta-se, em particular, em princípio pelo mais curto... ... Dicionário Enciclopédico de Metalurgia

Lei de radiação de Stefan-Boltzmann- uma lei que estabelece a proporcionalidade da 4ª potência da temperatura absoluta T, a densidade volumétrica total ρ da radiação de equilíbrio (ρ = α T4, onde α é constante) e a emissividade total associada... Dicionário Enciclopédico de Metalurgia

Lei de Fick- A primeira lei de Fick, estabelece a proporcionalidade do fluxo de difusão em soluções ideais ao gradiente de concentração: j = Dgradc; onde D é o coeficiente de difusão. A segunda lei de Fick é obtida a partir da primeira e da equação de continuidade: ∂c/∂t =… … Dicionário Enciclopédico de Metalurgia

Lei de Hooke- a deformação elástica do material é diretamente proporcional à tensão aplicada: εн = σ/Е (para tensão uniaxial) e γ = τ/G (para cisalhamento), onde εн é a deformação longitudinal relativa (Δl/l); ΔT deslocamento relativo; σ normal… … Dicionário Enciclopédico de Metalurgia

Atenção! A administração do site não se responsabiliza pelo conteúdo dos desenvolvimentos metodológicos, bem como pela conformidade do desenvolvimento com a Norma Educacional Estadual Federal.

• Participante: Kolesnikov Maxim Igorevich
• Chefe: Shcherbinina Galina Gennadievna

Objetivo do trabalho: confirmação experimental da lei de Pascal.

Introdução

A lei de Pascal tornou-se conhecida em 1663. Foi esta descoberta que serviu de base para a criação de superprensas com pressão superior a 750.000 kPa, um acionamento hidráulico, que por sua vez levou ao surgimento da automação hidráulica que controla modernos jatos, naves espaciais, máquinas controladas numericamente, poderosos caminhões basculantes, colheitadeiras de mineração, prensas e escavadeiras. Assim, a lei de Pascal encontrou grande aplicação no mundo moderno. No entanto, todos estes mecanismos são bastante complexos e complicados, por isso quis criar dispositivos baseados na lei de Pascal para me convencer e convencer os meus colegas, muitos dos quais acreditam que é estúpido perder tempo com “antiguidade” quando estamos rodeados por dispositivos modernos que este tema ainda é interessante e relevante. Além disso, dispositivos criados por você mesmo, via de regra, despertam interesse, fazem pensar, fantasiar e até olhar as descobertas da “antiguidade profunda” com outros olhos.

Objeto Minha pesquisa é a lei de Pascal.

Objetivo do trabalho: confirmação experimental da lei de Pascal.

Hipótese: o conhecimento da lei de Pascal pode ser útil para projetar equipamentos de construção.

Significado prático do trabalho: Meu trabalho apresenta experimentos para demonstração em aulas de física no 7º ano do ensino médio. Os experimentos desenvolvidos podem ser demonstrados tanto em sala de aula no estudo de fenômenos (espero que isso ajude a formar alguns conceitos no estudo de física), quanto como lição de casa para os alunos.

As instalações propostas são universais; uma instalação pode ser usada para demonstrar vários experimentos.

Capítulo 1. Toda a nossa dignidade está na capacidade de pensar

Blaise Pascal (1623-1662) – matemático, mecânico, físico, escritor e filósofo francês. Clássico da literatura francesa, um dos fundadores da análise matemática, da teoria das probabilidades e da geometria projetiva, criador dos primeiros exemplos da tecnologia computacional, autor da lei básica da hidrostática. Pascal entrou na história da física ao estabelecer a lei fundamental da hidrostática e confirmou a suposição de Toricelli sobre a existência da pressão atmosférica. A unidade SI de pressão tem o nome de Pascal. A lei de Pascal afirma que a pressão exercida sobre um líquido ou gás é transmitida a qualquer ponto sem alteração em todas as direções. Até a famosa lei de Arquimedes é um caso especial da lei de Pascal.

A lei de Pascal pode ser explicada utilizando as propriedades dos líquidos e gases, a saber: moléculas de líquido e gás, atingindo as paredes de um recipiente, criam pressão. A pressão aumenta (diminui) com o aumento (diminuição) da concentração de moléculas.

Existe um problema generalizado que pode ser utilizado para entender o funcionamento da lei de Pascal: ao disparar de um rifle, forma-se um buraco no ovo cozido, já que a pressão nesse ovo é transmitida apenas na direção de seu movimento. Um ovo cru se quebra em pedaços, pois a pressão de uma bala em um líquido, segundo a lei de Pascal, é transmitida igualmente em todas as direções.

Aliás, sabe-se que o próprio Pascal, usando a lei que descobriu, no decorrer de seus experimentos, inventou uma seringa e uma prensa hidráulica.

Significado prático da lei de Pascal

A operação de muitos mecanismos é baseada na lei de Pascal, caso contrário, propriedades do gás como compressibilidade e capacidade de transmitir pressão igualmente em todas as direções encontraram ampla aplicação no projeto de vários dispositivos técnicos.

1. Assim, o ar comprimido é usado em um submarino para levantá-lo das profundezas. Ao mergulhar, tanques especiais dentro do submarino ficam cheios de água. O peso do barco aumenta e ele afunda. Para içar o barco, é bombeado ar comprimido para esses tanques, o que desloca a água. O peso do barco diminui e ele flutua.

Figura 1. Submarino na superfície: os tanques principais de lastro (CBT) não estão cheios

Figura 2. Submarino em posição submersa: o Hospital Central da Cidade ficou cheio de água

1. Dispositivos que utilizam ar comprimido são chamados de pneumáticos. Estes incluem, por exemplo, uma britadeira, que é usada para abrir asfalto, soltar solo congelado e esmagar pedras. Sob a influência do ar comprimido, o pico de uma britadeira dá de 1.000 a 1.500 golpes de grande força destrutiva por minuto.

1. Na produção, um martelo pneumático e uma prensa pneumática são utilizados para forjar e processar metais.

1. Os freios a ar são usados ​​em caminhões e veículos ferroviários. Nos vagões do metrô, as portas são abertas e fechadas com ar comprimido. A utilização de sistemas de ar no transporte se deve ao fato de que mesmo que haja vazamento de ar do sistema, ele será reabastecido devido ao funcionamento do compressor e o sistema funcionará corretamente.
2. O funcionamento de uma escavadeira também é baseado na lei de Pascal, onde cilindros hidráulicos são utilizados para acionar suas lanças e caçamba.

Capítulo 2. A alma da ciência é a aplicação prática de suas descobertas

Experimento 1 (vídeo, método de modelagem do princípio de funcionamento deste dispositivo na apresentação)

A ação da lei de Pascal pode ser observada no funcionamento de uma prensa hidráulica de laboratório, composta por dois cilindros esquerdo e direito conectados, preenchidos uniformemente com líquido (água). Os bujões (pesos) que indicam o nível de fluido nesses cilindros estão destacados em preto.

Arroz. 3 Diagrama de uma prensa hidráulica

Arroz. 4. Aplicação de prensa hidráulica

O que aconteceu aqui? Pressionamos o bujão do cilindro esquerdo, o que forçou o fluido para fora deste cilindro em direção ao cilindro direito, e como resultado o bujão do cilindro direito, sofrendo pressão do fluido por baixo, subiu. Assim, o fluido transmitiu pressão.

Realizei o mesmo experimento, só que de uma forma ligeiramente diferente, em casa: uma demonstração de um experimento com dois cilindros conectados entre si - seringas médicas conectadas entre si e cheias de água líquida.

O projeto e o princípio de operação de uma prensa hidráulica são descritos em um livro didático da 7ª série para escolas secundárias,

Experimento 2 (vídeo, utilizando o método de modelagem para demonstrar a montagem deste dispositivo em uma apresentação)

No desenvolvimento do experimento anterior, para demonstrar a lei de Pascal, montei também um modelo de miniescavadeira de madeira, cuja base são cilindros de pistão cheios de água. Curiosamente, como pistões que levantam e abaixam a lança e a caçamba da escavadeira, usei seringas médicas inventadas pelo próprio Blaise Pascal para confirmar sua lei.

Assim, o sistema consiste em seringas médicas comuns de 20 ml (função de alavancas de controle) e as mesmas seringas de 5 ml (função de pistões). Enchi essas seringas com líquido – água. Um sistema conta-gotas foi utilizado para conectar as seringas (fornece vedação).

Para que este sistema funcione, pressionamos a alavanca em um lugar, a pressão da água é transmitida ao pistão, ao bujão, o bujão sobe - a escavadeira começa a se mover, a lança e a caçamba da escavadeira são abaixadas e levantadas.

Este experimento pode ser demonstrado respondendo à pergunta após § 36, página 87 do livro didático de A.V. Peryshkin para a 7ª série: “Que experiência pode ser usada para mostrar a peculiaridade da transmissão de pressão por líquidos e gases?” do ponto de vista da disponibilidade dos materiais utilizados e aplicação prática da lei de Pascal.

Experiência 3 (vídeo)

Vamos anexar uma bola oca (pipeta) com muitos pequenos orifícios ao tubo com um pistão (seringa).

Encha o balão com água e pressione o êmbolo. A pressão no tubo aumentará, a água começará a fluir por todos os orifícios e a pressão da água em todos os fluxos de água será a mesma.

O mesmo resultado pode ser obtido se você usar fumaça em vez de água.

Este experimento é uma demonstração clássica da lei de Pascal, mas o uso de materiais disponíveis para cada aluno torna-o especialmente eficaz e memorável.

Uma experiência semelhante é descrita e comentada num livro didático do 7º ano para escolas secundárias,

Conclusão

Em preparação para a competição, eu:

• estudei material teórico sobre o tema que escolhi;
• criou dispositivos caseiros e realizou um teste experimental da lei de Pascal nos seguintes modelos: modelo de prensa hidráulica, modelo de escavadeira.

conclusões

A lei de Pascal, descoberta no século XVII, é relevante e amplamente utilizada em nosso tempo na concepção de dispositivos e mecanismos técnicos que facilitam o trabalho humano.

Espero que as instalações que colecionei sejam do interesse de meus amigos e colegas de classe e me ajudem a compreender melhor as leis da física.

A natureza da pressão de um líquido, gás e sólido é diferente. Embora as pressões dos líquidos e dos gases sejam de naturezas diferentes, as suas pressões têm um efeito semelhante que os distingue dos sólidos. Este efeito, ou melhor, um fenômeno físico, descreve Lei de Pascal.

Lei de Pascal A pressão produzida por forças externas em algum ponto de um líquido ou gás é transmitida através do líquido ou gás sem alteração para nenhum ponto.

A lei de Pascal foi descoberta pelo cientista francês B. Pascal em 1653, esta lei é confirmada por vários experimentos.

A pressão é uma quantidade física igual ao módulo da força F atuando perpendicularmente à superfície, que é por unidade de área S desta superfície.

Fórmula da lei de Pascal A lei de Pascal é descrita pela fórmula de pressão:

\(p ​​​​= \dfrac(F)(S)\)

onde p é a pressão (Pa), F é a força aplicada (N), S é a área superficial (m2).

A pressão é uma quantidade escalarÉ importante entender que a pressão é uma grandeza escalar, ou seja, não tem direção.

Maneiras de reduzir e aumentar a pressão:

Para aumentar a pressão é necessário aumentar a força aplicada e/ou reduzir a área de sua aplicação.

Por outro lado, para reduzir a pressão é necessário reduzir a força aplicada e/ou aumentar a área de sua aplicação.

Os seguintes tipos de pressão são diferenciados:

• atmosférico (barométrico)
• absoluto
• excesso (medidor)

A pressão do gás depende de:

• da massa de gás - quanto mais gás no vaso, maior será a pressão;
• no volume da embarcação - quanto menor o volume com um gás de determinada massa, maior a pressão;
• da temperatura - com o aumento da temperatura, aumenta a velocidade de movimento das moléculas, que interagem mais intensamente e colidem com as paredes do vaso e, portanto, a pressão aumenta.

Líquidos e gases transmitem em todas as direções não apenas a pressão exercida sobre eles, mas também a pressão que existe em seu interior devido ao peso de suas próprias peças. As camadas superiores pressionam as do meio, as do meio nas de baixo e as de baixo na de baixo.

Há pressão dentro do líquido. No mesmo nível, é igual em todas as direções. Com a profundidade, a pressão aumenta.

A lei de Pascal significa que se, por exemplo, você pressionar um gás com uma força de 10 N, e a área dessa pressão for 10 cm2 (ou seja, (0,1 * 0,1) m2 = 0,01 m2), então a pressão no local onde a força é aplicada aumentará em p = F/S = 10 N / 0,01 m2 = 1000 Pa, e a pressão em todos os locais do gás aumentará nessa quantidade. Ou seja, a pressão será transmitida sem alterações para nenhum ponto do gás.

O mesmo se aplica aos líquidos. Mas para sólidos - não. Isso se deve ao fato de que as moléculas de líquido e gás são móveis e, nos sólidos, embora possam vibrar, permanecem no lugar. Em gases e líquidos, as moléculas se movem de uma área de maior pressão para uma área de menor pressão, de modo que a pressão em todo o volume se equaliza rapidamente.

Ao contrário dos sólidos, os líquidos e gases em estado de equilíbrio não possuem forma elástica. Eles têm apenas elasticidade volumétrica. Num estado de equilíbrio, a tensão num líquido e num gás é sempre normal à área sobre a qual atua. As tensões tangenciais causam apenas mudanças na forma dos volumes elementares do corpo (cisalhamento), mas não na magnitude dos próprios volumes. Para tais deformações em líquidos e gases, nenhum esforço é necessário e, portanto, nestes meios em equilíbrio, não surgem tensões tangenciais.

lei dos vasos comunicantes nos vasos comunicantes preenchidos com um líquido homogêneo, a pressão em todos os pontos do líquido localizados no mesmo plano horizontal é a mesma, independentemente do formato dos vasos.

Neste caso, as superfícies do líquido nos vasos comunicantes são instaladas no mesmo nível

A pressão que aparece em um líquido devido ao campo gravitacional é chamada hidrostático. Em um líquido a uma profundidade \(H\), contando a partir da superfície do líquido, a pressão hidrostática é igual a \(p=\rho g H\) . A pressão total em um líquido é a soma da pressão na superfície do líquido (geralmente a pressão atmosférica) e a pressão hidrostática.

Javascript está desabilitado no seu navegador.
Para realizar cálculos, você deve habilitar os controles ActiveX!