Legea presiunii lui Pascal a fost descoperită în secolul al XVII-lea de omul de știință francez Blaise Pascal, după care și-a primit numele. Formularea acestei legi, sensul și aplicarea ei în viața de zi cu zi sunt discutate în detaliu în acest articol.
Esența legii lui Pascal
Legea lui Pascal - presiunea care se exercită asupra unui lichid sau gaz este transmisă în fiecare punct al lichidului sau gazului fără modificări. Adică, transferul de presiune are loc în mod egal în toate direcțiile.
Această lege este valabilă numai pentru lichide și gaze. Faptul este că moleculele de substanțe lichide și gazoase sub presiune se comportă complet diferit de moleculele de solide. Mișcarea lor este diferită una de cealaltă. Dacă moleculele de lichid și gaz se mișcă relativ liber, atunci moleculele de solide nu au o astfel de libertate. Ele oscilează doar puțin, deviând ușor de la poziția inițială. Și datorită mișcării relativ libere a moleculelor de gaz și lichid, acestea exercită presiune în toate direcțiile.
Formula și cantitatea de bază a legii lui Pascal
Mărimea principală din legea lui Pascal este presiunea. Se măsoară în Pascali (Pa). Presiune (P)– atitudine puterea (F), care actioneaza pe suprafata perpendicular pe ea zone). Prin urmare: P=F/S.
Caracteristici ale presiunii gazului și lichidului
Fiind într-un vas închis, cele mai mici particule de lichide și gaze - molecule - lovesc pereții vasului. Deoarece aceste particule sunt mobile, ele sunt capabile să se deplaseze dintr-un loc cu presiune mai mare într-un loc cu presiune scăzută, de exemplu. în scurt timp devine uniformă pe întreaga suprafaţă a vasului ocupat.
Pentru a înțelege mai bine legea, puteți efectua un experiment. Să luăm un balon și să-l umplem cu apă. Apoi facem mai multe gauri cu un ac subtire. Rezultatul nu va întârzia să apară. Apa va începe să curgă din găuri, iar dacă bila este comprimată (adică se aplică presiune), atunci presiunea fiecărui jet va crește de mai multe ori, indiferent de punctul exact în care a fost aplicată presiunea.
Același experiment poate fi efectuat cu mingea lui Pascal. Este o bilă rotundă cu găuri existente cu un piston atașat la ea.
Orez. 1. Blaise Pascal
Presiunea fluidului la fundul vasului se determină folosind formula:
p=P/S=gpSh/s
p=gρ h
- g- accelerarea gravitației,
- ρ – densitatea lichidului (kg/cub.m)
- h– adâncime (înălțimea coloanei de lichid)
- p– presiunea în pascali.
Sub apă, presiunea depinde doar de adâncimea și densitatea lichidului. Adică, în mare sau ocean densitatea va fi mai mare cu o imersiune mai mare.
Orez. 2. Presiune la diferite adâncimi
Aplicarea legii în practică
Multe legi ale fizicii, inclusiv legea lui Pascal, sunt aplicate în practică. De exemplu, un sistem obișnuit de alimentare cu apă nu ar putea funcționa dacă această lege nu ar fi în vigoare. La urma urmei, moleculele de apă din conductă se mișcă haotic și relativ liber, ceea ce înseamnă că presiunea exercitată pe pereții conductei de apă este aceeași peste tot. Funcționarea unei prese hidraulice se bazează și pe legile mișcării și echilibrului fluidelor. Presa este formată din doi cilindri interconectați cu pistoane. Spațiul de sub pistoane este umplut cu ulei. Dacă un piston mai mic cu aria S2 este acționat de o forță F2, atunci un piston mai mare cu o zonă S1 este acționat de o forță F1.
Orez. 3. Presă hidraulică
Puteți experimenta și cu ouă crude și fierte. Dacă străpungeți unul și apoi celălalt cu un obiect ascuțit, de exemplu o unghie lungă, rezultatul va fi diferit. Un ou fiert tare va trece chiar prin unghie, dar un ou crud se va sparge în bucăți, deoarece legea lui Pascal se va aplica unui ou crud, dar nu și celui fiert tare.
Legea lui Pascal spune că presiunea în toate punctele unui fluid în repaus este aceeași, adică: F 1 /S 1 =F 2 /S 2, de unde F 2 /F 1 =S 2 /S 1.
Forța F 2 este de același număr de ori mai mare decât forța F 1, de câte ori aria pistonului mai mare este mai mare decât aria celui mic.
Ce am învățat?
Cantitatea principală a legii lui Pascal, care este studiată în clasa a 7-a, este presiunea, care se măsoară în Pascali. Spre deosebire de solide, substanțele gazoase și lichide exercită o presiune egală pe pereții vasului în care se află. Motivul pentru aceasta este moleculele care se mișcă liber și haotic în direcții diferite.
Test pe tema
Evaluarea raportului
Rata medie: 4.6. Evaluări totale primite: 634.
Mesaj de la administrator:
Baieti! Cine și-a dorit de mult să învețe engleza?
Du-te la și primește două lecții gratuite la scoala de limba engleza SkyEng!
Studiez eu acolo - este foarte tare. Există progres.
În aplicație puteți învăța cuvinte, puteți antrena ascultarea și pronunția.
Incearca. Două lecții gratuite folosind link-ul meu!
Clic
legea lui Pascal - Presiunea exercitată asupra unui lichid (gaz) în orice loc de la limita acestuia, de exemplu, de către un piston, este transmisă fără modificare în toate punctele lichidului (gaz).
Dar de obicei este folosit astfel:
Să vorbim puțin despre legea lui Pascal:
Fiecare particulă de lichid situată în câmpul gravitațional al Pământului este afectată de forța gravitațională. Sub influența acestei forțe, fiecare strat de lichid apasă pe straturile situate sub el. Ca urmare, presiunea din interiorul lichidului este la diferite niveluri nu voi aceeași. Prin urmare, în lichide există presiune din cauza greutății sale.
Din aceasta putem concluziona: cu cât ne scufundăm mai adânc sub apă, cu atât presiunea apei va acționa mai puternic asupra noastră.
Se numește presiunea datorată greutății lichidului presiune hidrostatica.
Grafic, dependența presiunii de adâncimea de scufundare în lichid este prezentată în figură.
Bazat legea lui Pascal Funcționează diverse dispozitive hidraulice: sisteme de frânare, prese, pompe, pompe etc.
legea lui Pascal nu se aplică în cazul unui lichid (gaz) în mișcare, precum și în cazul în care lichidul (gazul) se află într-un câmp gravitațional; Astfel, se știe că presiunea atmosferică și hidrostatică scade odată cu altitudinea.
În formula am folosit:
Presiune
Presiunea ambiantă
legea lui Pascal
Corolarul legii lui Pascal
legea lui Pascal este formulat astfel:
Trebuie remarcat faptul că legea lui Pascal nu este despre presiuni în diferite puncte, ci despre tulburări presiune, prin urmare legea este valabilă și pentru lichid din câmpul gravitațional. Când in miscare fluid incompresibil, putem vorbi condiționat de validitatea legii lui Pascal, deoarece adăugarea unei valori constante arbitrare la presiune nu schimbă forma ecuației de mișcare a fluidului (ecuația lui Euler sau, dacă se ia în considerare acțiunea vâscozității). , ecuația Navier-Stokes), însă în acest caz termenul legea lui Pascal de regulă nu se aplică. Pentru lichidele (gaze) compresibile, legea lui Pascal, în general, nu este valabilă.
Pe baza legii lui Pascal funcționează diverse dispozitive hidraulice: sisteme de frânare, prese hidraulice etc.
Vezi si
Note
Fundația Wikimedia. 2010.
Vezi ce este „Legea lui Pascal” în alte dicționare:
LEGEA LUI PASCAL- legea de bază a hidrostaticii, conform căreia presiunea în orice loc a unui fluid în repaus este egală în toate direcțiile, iar presiunea se transmite în mod egal pe întregul volum ocupat de fluidul în repaus; sau, presiunea exercitată asupra... ... Marea Enciclopedie Politehnică
legea lui Pascal- Legea lui Pascal *Paskalsches Gesetz – presiunea asupra patriei în fluxul de căldură se transmite în toate direcțiile, însă... Dicționar enciclopedic Girnichy
legea lui Pascal- Paskalio dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Legea lui Pascal vok. Druckfortpflanzungsgesetz, n; Paskalsches Gesetz, n rus. Legea lui Pascal, m pranc. loi de Pascal, f … Fizikos terminų žodynas
legea lui Pascal- legea hidrostaticii, conform căreia presiunea pe suprafața unui lichid prin forțe externe este transmisă de lichid în mod egal în toate direcțiile. Înființată de omul de știință francez B. Pascal (1663). Este de mare importanță pentru tehnologie, pe...
legea lui Pascal- Presiunea pe orice parte a suprafeței lichidului este transmisă în toate direcțiile cu forță egală. A fost înființată de omul de știință francez B. Pascal (1623–1662) ... Dicţionar Enciclopedic de Psihologie şi Pedagogie
Legea de bază a hidrostaticii (legea lui Pascal) este formulată astfel: „lichidele și gazele transmit uniform presiunea exercitată asupra lor în toate direcțiile”. Pe baza legii hidrostaticii lui Pascal, funcționează diverse dispozitive hidraulice: frână... ... Wikipedia
legea celei mai mici rezistențe- dacă este posibil să se deplaseze puncte ale unui corp deformabil în direcții diferite, fiecare punct al acestui corp se deplasează în direcția de cea mai mică rezistență. Această lege se manifestă, în special, în principiu prin cea mai scurtă... ... Dicţionar Enciclopedic de Metalurgie
Legea radiației Stefan-Boltzmann- o lege care stabilește proporționalitatea puterii a 4-a a temperaturii absolute T, densitatea volumetrică totală ρ a radiației de echilibru (ρ = α T4, unde α este constantă) și emisivitatea totală asociată... Dicţionar Enciclopedic de Metalurgie
legea lui Fick- prima lege a lui Fick, stabilește proporționalitatea fluxului de difuzie în soluții ideale la gradientul de concentrație: j = Dgradc; unde D este coeficientul de difuzie. A doua lege a lui Fick se obține din prima și ecuația de continuitate: ∂c/∂t =… … Dicţionar Enciclopedic de Metalurgie
legea lui Hooke- deformarea elastică a materialului este direct proporţională cu efortul aplicat: εн = σ/Е (pentru tensiune uniaxială) şi γ = τ/G (pentru forfecare), unde εн este deformarea longitudinală relativă (Δl/l); ΔT deplasare relativă; σ normal… … Dicţionar Enciclopedic de Metalurgie
Atenţie! Administrația site-ului nu este responsabilă pentru conținutul dezvoltărilor metodologice, precum și pentru conformitatea dezvoltării cu Standardul Educațional de Stat Federal.
- Participant: Kolesnikov Maxim Igorevici
- Șef: Shcherbinina Galina Gennadievna
Introducere
Legea lui Pascal a devenit cunoscută în 1663. Această descoperire a stat la baza creării de superpresse cu o presiune de peste 750.000 kPa, o acționare hidraulică, care, la rândul său, a dus la apariția automatizării hidraulice care controlează avioanele moderne, navele spațiale, mașinile cu comandă numerică, basculante puternice, combine miniere, prese și excavatoare .. Astfel, legea lui Pascal și-a găsit o mare aplicație în lumea modernă. Cu toate acestea, toate aceste mecanisme sunt destul de complexe și greoaie, așa că mi-am dorit să creez dispozitive bazate pe legea lui Pascal pentru a mă convinge și a-mi convinge colegii, mulți dintre ei cred că este o prostie să pierdem timpul cu „antichitate” atunci când suntem înconjurați. de dispozitive moderne că acest subiect este încă interesant și relevant. În plus, dispozitivele create de dvs., de regulă, trezesc interesul, fac pe cineva să se gândească, să fantezeze și chiar să privească descoperirile „antichității profunde” cu alți ochi.
Obiect Cercetarea mea este legea lui Pascal.
Scopul lucrării: confirmarea experimentală a legii lui Pascal.
Ipoteză: cunoașterea legii lui Pascal poate fi utilă pentru proiectarea echipamentelor de construcții.
Semnificația practică a lucrării: Lucrarea mea prezintă experimente pentru demonstrație la lecțiile de fizică din clasa a VII-a a unei școli gimnaziale. Experimentele dezvoltate pot fi demonstrate atât la clasă la studierea fenomenelor (sper că acest lucru va ajuta la formarea unor concepte atunci când studiem fizica), cât și ca teme pentru elevi.
Instalațiile propuse sunt universale; o singură instalație poate fi folosită pentru a demonstra mai multe experimente.
Capitolul 1. Toată demnitatea noastră stă în capacitatea de a gândi
Blaise Pascal (1623-1662) - matematician, mecanic, fizician, scriitor și filozof francez. Un clasic al literaturii franceze, unul dintre fondatorii analizei matematice, teoriei probabilităților și geometriei proiective, creator al primelor exemple de tehnologie de calcul, autor al legii de bază a hidrostaticii. Pascal a intrat în istoria fizicii stabilind legea fundamentală a hidrostaticii și a confirmat ipoteza lui Toricelli despre existența presiunii atmosferice. Unitatea de presiune SI este numită după Pascal. Legea lui Pascal spune că presiunea exercitată asupra unui lichid sau gaz este transmisă în orice punct fără schimbare în toate direcțiile. Chiar și celebra lege a lui Arhimede este un caz special al legii lui Pascal.
Legea lui Pascal poate fi explicată folosind proprietățile lichidelor și gazelor, și anume: moleculele de lichid și gaz, lovind pereții unui recipient, creează presiune. Presiunea crește (scade) odată cu creșterea (scăderea) concentrației de molecule.
Există o problemă larg răspândită care poate fi folosită pentru a înțelege funcționarea legii lui Pascal: atunci când este tras dintr-o pușcă, se formează o gaură într-un ou fiert, deoarece presiunea din acest ou este transmisă numai în direcția mișcării sale. Un ou crud se rupe în bucăți, deoarece presiunea unui glonț într-un lichid, conform legii lui Pascal, se transmite în mod egal în toate direcțiile.
Apropo, se știe că însuși Pascal, folosind legea pe care a descoperit-o, în cursul experimentelor sale, a inventat o seringă și o presă hidraulică.
Semnificația practică a legii lui Pascal
Funcționarea multor mecanisme se bazează pe legea lui Pascal, în caz contrar, proprietățile gazului precum compresibilitatea și capacitatea de a transmite presiunea în mod egal în toate direcțiile au găsit o aplicare largă în proiectarea diferitelor dispozitive tehnice.
- Astfel, aerul comprimat este folosit într-un submarin pentru a-l ridica din adâncime. La scufundări, rezervoarele speciale din interiorul submarinului sunt umplute cu apă. Greutatea bărcii crește și se scufundă. Pentru a ridica barca, aer comprimat este pompat în aceste rezervoare, care deplasează apa. Greutatea bărcii scade și plutește în sus.
Fig.1. Submarin la suprafață: rezervoarele principale de balast (CBT) nu sunt umplute
Fig.2. Submarin în poziție scufundată: Spitalul Central Orașului era umplut cu apă
- Dispozitivele care folosesc aer comprimat se numesc pneumatice. Acestea includ, de exemplu, un ciocan pneumatic, care este folosit pentru a deschide asfaltul, a slăbi solul înghețat și a zdrobi pietre. Sub influența aerului comprimat, vârful unui ciocan-pilot face 1000-1500 de lovituri pe minut cu o mare forță distructivă.
- În producție, un ciocan pneumatic și o presă pneumatică sunt folosite pentru forjarea și prelucrarea metalelor.
- Frânele pneumatice sunt utilizate în camioane și vehicule feroviare. În vagoanele de metrou, ușile sunt deschise și închise cu aer comprimat. Utilizarea sistemelor de aer în transport se datorează faptului că, chiar dacă aerul se scurge din sistem, acesta va fi completat datorită funcționării compresorului și sistemul va funcționa corespunzător.
- Funcționarea unui excavator se bazează și pe legea lui Pascal, în care cilindrii hidraulici sunt utilizați pentru a-și antrena brațele și cupa.
Capitolul 2. Sufletul științei este aplicarea practică a descoperirilor sale
Experimentul 1 (video, metoda de modelare a principiului de funcționare al acestui dispozitiv la prezentare)
Acțiunea legii lui Pascal poate fi observată în funcționarea unei prese hidraulice de laborator, formată din doi cilindri stânga și dreapta conectați, umpluți uniform cu lichid (apă). dopurile (greutățile) care indică nivelul lichidului din acești cilindri sunt evidențiate cu negru.
Orez. 3 Schema unei prese hidraulice
Orez. 4. Aplicarea presei hidraulice
Ce s-a intamplat aici? Am apăsat pe dopul cilindrului din stânga, ceea ce a forțat lichidul să iasă din acest cilindru spre cilindrul drept, drept urmare, dopul din cilindrul drept, care suferă de presiunea fluidului de jos, s-a ridicat. Astfel, fluidul transmite presiunea.
Am efectuat același experiment, doar într-o formă ușor diferită, acasă: o demonstrație a unui experiment cu doi cilindri conectați unul cu celălalt - seringi medicale conectate între ele și umplute cu apă lichidă.
Proiectarea și principiul de funcționare al unei prese hidraulice este descris într-un manual de clasa a VII-a pentru școlile secundare,
Experimentul 2 (video, folosind metoda de modelare pentru a demonstra asamblarea acestui dispozitiv la o prezentare)
În dezvoltarea experimentului anterior, pentru a demonstra legea lui Pascal, am asamblat și un model de mini-excavator din lemn, pe baza căruia sunt cilindrii cu piston umpluți cu apă. Interesant, ca pistoane care ridică și coboară brațul și cupa excavatorului, am folosit seringi medicale inventate de însuși Blaise Pascal pentru a-și confirma legea.
Deci, sistemul este format din seringi medicale obișnuite de 20 ml (funcția pârghiilor de control) și aceleași seringi de 5 ml (funcția pistoanelor). Am umplut aceste seringi cu lichid – apă. Pentru conectarea seringilor a fost folosit un sistem picurător (oferă etanșare).
Pentru ca acest sistem să funcționeze, apăsăm maneta într-un singur loc, presiunea apei este transmisă pistonului, dopului, dopul se ridică - excavatorul începe să se miște, brațul excavatorului și cupa sunt coborâte și ridicate.
Acest experiment poate fi demonstrat răspunzând la întrebarea de după § 36, pagina 87 din manualul lui A.V Peryshkin pentru clasa a VII-a: „Ce experiență poate fi folosită pentru a arăta particularitatea transmiterii presiunii prin lichide și gaze?” din punctul de vedere al disponibilității materialelor folosite și al aplicării practice a legii lui Pascal.
Experiența 3 (video)
Să atașăm o bilă goală (pipetă) cu multe găuri mici la tub cu un piston (seringă).
Umpleți balonul cu apă și apăsați pistonul. Presiunea din tub va crește, apa va începe să se reverse prin toate găurile, iar presiunea apei în toate fluxurile de apă va fi aceeași.
Același rezultat poate fi obținut dacă folosiți fum în loc de apă.
Acest experiment este o demonstrație clasică a legii lui Pascal, dar utilizarea materialelor disponibile fiecărui elev îl face deosebit de eficient și memorabil.
O experiență similară este descrisă și comentată într-un manual de clasa a VII-a pentru școlile secundare,
Concluzie
În pregătirea competiției, eu:
- am studiat material teoretic pe tema pe care am ales-o;
- a creat dispozitive de casă și a efectuat un test experimental al legii lui Pascal pe următoarele modele: un model de presă hidraulică, un model de excavator.
concluzii
Legea lui Pascal, descoperită în secolul al XVII-lea, este relevantă și utilizată pe scară largă în timpul nostru în proiectarea dispozitivelor și mecanismelor tehnice care facilitează munca omului.
Sper că instalațiile pe care le-am adunat vor fi de interes pentru prietenii și colegii mei și mă vor ajuta să înțeleg mai bine legile fizicii.
Natura presiunii unui lichid, gaz și solid este diferită. Deși presiunile lichidelor și gazelor sunt de natură diferită, presiunile lor au un efect similar care le diferențiază de solide. Acest efect, sau mai degrabă un fenomen fizic, descrie legea lui Pascal.
Legea lui Pascal Presiunea produsă de forțele externe într-un anumit punct dintr-un lichid sau gaz este transmisă prin lichid sau gaz fără schimbare în niciun punct.
Legea lui Pascal a fost descoperită de omul de știință francez B. Pascal în 1653, această lege este confirmată de diverse experimente.
Presiunea este o mărime fizică egală cu modulul forței F care acționează perpendicular pe suprafață, care este pe unitatea de suprafață S a acestei suprafețe.
Formula legii lui Pascal Legea lui Pascal este descrisă de formula presiunii:
\(p = \dfrac(F)(S)\)
unde p este presiunea (Pa), F este forța aplicată (N), S este aria suprafeței (m2).
Presiunea este o mărime scalară Este important să înțelegeți că presiunea este o mărime scalară, adică nu are direcție.
Modalități de reducere și creștere a presiunii:
Pentru a crește presiunea, este necesar să creșteți forța aplicată și/sau să reduceți aria de aplicare a acesteia.
În schimb, pentru a reduce presiunea, este necesar să se reducă forța aplicată și/sau să se mărească aria de aplicare a acesteia.
Se disting următoarele tipuri de presiune:
- atmosferică (barometrică)
- absolut
- exces (gabarit)
Presiunea gazului depinde de:
- din masa de gaz - cu cât mai mult gaz în vas, cu atât presiunea este mai mare;
- asupra volumului vasului - cu cât este mai mic volumul cu un gaz de o anumită masă, cu atât presiunea este mai mare;
- de la temperatură - odată cu creșterea temperaturii, crește viteza de mișcare a moleculelor, care interacționează mai intens și se ciocnesc cu pereții vasului și, prin urmare, presiunea crește.
Lichidele și gazele transmit în toate direcțiile nu numai presiunea exercitată asupra lor, ci și presiunea care există în interiorul lor datorită greutății propriilor părți. Straturile superioare apasă pe cele din mijloc, iar cele din mijloc pe cele inferioare, iar cele inferioare pe cele de jos.
Există presiune în interiorul lichidului. La același nivel, este același în toate direcțiile. Odată cu adâncimea, presiunea crește.
Legea lui Pascal înseamnă că dacă, de exemplu, apăsați pe un gaz cu o forță de 10 N, iar aria acestei presiuni este de 10 cm2 (adică (0,1 * 0,1) m2 = 0,01 m2), atunci presiunea din locul în care se aplică forța va crește cu p = F/S = 10 N / 0,01 m2 = 1000 Pa, iar presiunea în toate locurile gazului va crește cu această cantitate. Adică presiunea va fi transmisă fără modificări în niciun punct al gazului.
Același lucru este valabil și pentru lichide. Dar pentru solide - nu. Acest lucru se datorează faptului că moleculele de lichid și gaz sunt mobile, iar în solide, deși pot vibra, rămân pe loc. În gaze și lichide, moleculele se deplasează dintr-o zonă de presiune mai mare într-o zonă de presiune mai scăzută, astfel încât presiunea în volum se egalizează rapid.
Spre deosebire de solide, lichidele și gazele aflate în stare de echilibru nu au formă elastică. Au doar elasticitate volumetrică. Într-o stare de echilibru, tensiunea într-un lichid și gaz este întotdeauna normală cu zona pe care acționează. Tensiunile tangențiale provoacă doar modificări ale formei volumelor elementare ale corpului (foarfece), dar nu și ale mărimii volumelor în sine. Pentru astfel de deformari in lichide si gaze nu este necesar nici un efort si, prin urmare, in aceste medii aflate la echilibru nu apar solicitari tangentiale.
legea vaselor comunicanteîn vasele comunicante umplute cu un lichid omogen presiunea în toate punctele lichidului situat în același plan orizontal este aceeași, indiferent de forma vaselor.
În acest caz, suprafețele lichidului din vasele comunicante sunt instalate la același nivel
Se numește presiunea care apare într-un lichid datorită câmpului gravitațional hidrostatic. Într-un lichid la adâncimea \(H\), numărând de la suprafața lichidului, presiunea hidrostatică este egală cu \(p=\rho g H\) . Presiunea totală dintr-un lichid este suma presiunii de la suprafața lichidului (de obicei presiunea atmosferică) și a presiunii hidrostatice.
Javascript este dezactivat în browserul dvs.Pentru a efectua calcule, trebuie să activați controalele ActiveX!
