Gumawa tayo ng isang eksperimento. Kumuha tayo ng isang maliit na tabla na may apat na pako na itinutulak sa mga sulok, at ilagay ito na may mga punto sa buhangin. Naglalagay kami ng timbang sa ibabaw nito (Larawan 81). Makikita natin na ang mga ulo ng kuko ay bahagyang idiniin sa buhangin. Kung ibabalik natin ang board at ilalagay itong muli (kasama ang bigat) sa buhangin, ngayon ang mga kuko ay papasok dito nang mas malalim (Larawan 82). Sa parehong mga kaso, ang bigat ng board ay pareho, ngunit ang epekto ay iba. Bakit? Ang buong pagkakaiba sa mga kaso na isinasaalang-alang ay ang ibabaw na lugar kung saan ang mga pako ay nakapatong ay mas malaki sa isang kaso at mas maliit sa isa pa. Pagkatapos ng lahat, sa una ang mga ulo ng mga kuko ay hinawakan ang buhangin, at pagkatapos ay ang kanilang mga punto.
Nakikita namin na ang resulta ng epekto ay nakasalalay hindi lamang sa puwersa kung saan pinindot ng katawan ang ibabaw, kundi pati na rin sa lugar ng ibabaw na ito. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang isang tao na magagawang mag-slide sa maluwag na niyebe sa skis ay agad na nahuhulog dito sa sandaling alisin niya ang mga ito (Larawan 83). 
Ngunit ito ay hindi lamang ang lugar. Ang magnitude ng inilapat na puwersa ay gumaganap din ng isang mahalagang papel. Kung, halimbawa, sa pareho. board (tingnan ang Fig. 81) maglagay ng isa pang timbang, pagkatapos ang mga kuko (na may parehong lugar ng suporta) ay lulubog nang mas malalim sa buhangin.
Ang puwersa na inilapat patayo sa ibabaw ay tinatawag puwersa ng presyon sa ibabaw na ito.
Ang puwersa ng presyon ay hindi dapat malito sa presyon. Presyon- ito ay isang pisikal na dami na katumbas ng ratio ng puwersa ng presyon na inilapat sa isang naibigay na ibabaw sa lugar ng ibabaw na ito:
p - presyon, F - puwersa ng presyon, S - lugar.
Kaya, upang matukoy ang presyon, kinakailangan upang hatiin ang puwersa ng presyon sa lugar ng ibabaw kung saan inilalapat ang presyon.
Sa parehong puwersa, ang presyon ay mas malaki kapag ang lugar ng suporta ay mas maliit, at, sa kabaligtaran, mas malaki ang lugar ng suporta, mas mababa ang presyon.
Sa mga kaso kung saan ang puwersa ng presyon ay ang bigat ng katawan sa ibabaw (F \u003d P \u003d mg), ang presyon na ginawa ng katawan ay matatagpuan ng formula
Kung ang presyon p at ang lugar S ay kilala, kung gayon ang puwersa ng presyon F ay maaaring matukoy; Upang gawin ito, kailangan mong i-multiply ang presyon sa pamamagitan ng lugar:
F = pS (32.2)
Ang puwersa ng presyon (tulad ng anumang iba pang puwersa) ay sinusukat sa mga newton. Ang presyon ay sinusukat sa pascals. Pascal Ang (1 Pa) ay ang presyon na nabubuo ng puwersa ng presyon ng 1 N kapag inilapat sa ibabaw ng 1 m 2:
1 Pa \u003d 1 N / m 2.
Ginagamit din ang iba pang mga yunit ng presyon - hectopascal (hPa) at kilopascal (kPa):
1 hPa = 100 Pa, 1 kPa = 1000 Pa.
1. Magbigay ng mga halimbawa na nagpapakita na ang resulta ng pagkilos ng isang puwersa ay nakasalalay sa lugar ng suporta kung saan kumikilos ang puwersang ito. 2. Bakit hindi nahuhulog sa snow ang isang skier? 3. Bakit mas madaling mapunta sa kahoy ang matalim na butones kaysa sa mapurol? 4. Ano ang tinatawag na pressure? 5. Anong mga yunit ng presyon ang alam mo? 6. Ano ang pagkakaiba ng pressure at pressure force? 7. Paano mo mahahanap ang puwersa ng presyon, alam ang presyon at ang lugar sa ibabaw kung saan inilalapat ang puwersa?
Lalaki sa ski, at wala sila.
Sa maluwag na niyebe, ang isang tao ay naglalakad nang napakahirap, malalim na lumulubog sa bawat hakbang. Ngunit, na nakasuot ng ski, nakakalakad siya, halos hindi nahuhulog dito. Bakit? Sa skis o walang skis, ang isang tao ay kumikilos sa snow na may parehong puwersa na katumbas ng kanyang sariling timbang. Gayunpaman, ang epekto ng puwersang ito sa parehong mga kaso ay naiiba, dahil ang ibabaw na lugar kung saan ang tao ay pinindot ay iba, na may at walang skis. Ang ibabaw na lugar ng ski ay halos 20 beses ang lugar ng nag-iisang. Samakatuwid, nakatayo sa skis, ang isang tao ay kumikilos sa bawat parisukat na sentimetro ng lugar ng ibabaw ng niyebe na may puwersa na 20 beses na mas mababa kaysa sa nakatayo sa niyebe nang walang skis.
Ang mag-aaral, na naglalagay ng isang pahayagan sa pisara na may mga pindutan, ay kumikilos sa bawat pindutan na may parehong puwersa. Gayunpaman, ang isang pindutan na may mas matalas na dulo ay mas madaling makapasok sa puno.
Nangangahulugan ito na ang resulta ng pagkilos ng isang puwersa ay nakasalalay hindi lamang sa modulus, direksyon at punto ng aplikasyon nito, kundi pati na rin sa lugar ng ibabaw kung saan ito inilapat (patayo kung saan ito kumikilos).
Ang konklusyong ito ay kinumpirma ng mga pisikal na eksperimento.
Karanasan. Ang resulta ng puwersang ito ay nakasalalay sa kung anong puwersa ang kumikilos sa bawat unit area ng ibabaw.
Ang mga pako ay dapat ipasok sa mga sulok ng isang maliit na tabla. Una, itinakda namin ang mga pako na hinihimok sa board sa buhangin na nakataas ang kanilang mga punto at naglalagay ng timbang sa pisara. Sa kasong ito, ang mga ulo ng kuko ay bahagyang pinindot lamang sa buhangin. Pagkatapos ay ibalik ang board at ilagay ang mga pako sa dulo. Sa kasong ito, ang lugar ng suporta ay mas maliit, at sa ilalim ng pagkilos ng parehong puwersa, ang mga kuko ay lumalalim sa buhangin.
karanasan. Pangalawang paglalarawan.
Ang resulta ng pagkilos ng puwersang ito ay nakasalalay sa kung anong puwersa ang kumikilos sa bawat yunit ng surface area.
Sa mga isinasaalang-alang na halimbawa, ang mga puwersa ay kumilos patayo sa ibabaw ng katawan. Ang bigat ng tao ay patayo sa ibabaw ng niyebe; ang puwersang kumikilos sa button ay patayo sa ibabaw ng board.
Ang halaga na katumbas ng ratio ng puwersa na kumikilos patayo sa ibabaw sa lugar ng ibabaw na ito ay tinatawag na presyon.
Upang matukoy ang presyon, kinakailangan upang hatiin ang puwersa na kumikilos patayo sa ibabaw ng lugar sa ibabaw:
presyon = puwersa / lugar.
Tukuyin natin ang mga dami na kasama sa expression na ito: presyon - p, ang puwersang kumikilos sa ibabaw, - F at ang ibabaw na lugar S.
Pagkatapos ay nakuha namin ang formula:
p = F/S
Malinaw na ang isang mas malaking puwersa na kumikilos sa parehong lugar ay magbubunga ng mas maraming presyon.
Ang yunit ng presyon ay kinuha bilang ang presyon na gumagawa ng puwersa na 1 N na kumikilos sa ibabaw na 1 m 2 patayo sa ibabaw na ito.
Yunit ng presyon - newton bawat metro kuwadrado(1 N / m 2). Sa karangalan ng Pranses na siyentipiko Blaise Pascal ito ay tinatawag na pascal Pa). kaya,
1 Pa = 1 N / m 2.
Ang iba pang mga yunit ng presyon ay ginagamit din: hectopascal (hPa) at kilopascal (kPa).
1 kPa = 1000 Pa;
1 hPa = 100 Pa;
1 Pa = 0.001 kPa;
1 Pa = 0.01 hPa.
Isulat natin ang kalagayan ng problema at lutasin ito.
Ibinigay : m = 45 kg, S = 300 cm 2; p = ?
Sa mga unit ng SI: S = 0.03 m 2
Desisyon:
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
"Sagot": p = 15000 Pa = 15 kPa
Mga paraan upang bawasan at pataasin ang presyon.
Ang isang mabigat na caterpillar tractor ay gumagawa ng presyon sa lupa na katumbas ng 40-50 kPa, iyon ay, 2-3 beses lamang na mas mataas kaysa sa presyon ng isang batang lalaki na tumitimbang ng 45 kg. Ito ay dahil ang bigat ng traktor ay ipinamamahagi sa isang mas malaking lugar dahil sa caterpillar drive. At itinatag namin iyon mas malaki ang lugar ng suporta, mas kaunting presyon na ginawa ng parehong puwersa sa suportang ito .
Depende sa kung kailangan mong makakuha ng isang maliit o isang malaking presyon, ang lugar ng suporta ay tumataas o bumababa. Halimbawa, upang mapaglabanan ng lupa ang presyon ng isang gusali na itinatayo, ang lugar ng ibabang bahagi ng pundasyon ay nadagdagan.
Ang mga gulong ng trak at tsasis ng sasakyang panghimpapawid ay ginawang mas malawak kaysa sa mga pampasaherong sasakyan. Ang mga partikular na malalawak na gulong ay ginawa para sa mga kotse na idinisenyo upang maglakbay sa mga disyerto.
Ang mga mabibigat na makina, tulad ng traktor, tangke o latian, na may malaking lugar ng tindig ng mga riles, ay dumadaan sa latian na lupain na hindi madaanan ng isang tao.
Sa kabilang banda, na may maliit na lugar sa ibabaw, ang isang malaking presyon ay maaaring mabuo sa isang maliit na puwersa. Halimbawa, ang pagpindot sa isang pindutan sa isang board, kumikilos kami dito nang may lakas na humigit-kumulang 50 N. Dahil ang lugar ng dulo ng pindutan ay humigit-kumulang 1 mm 2, ang presyon na ginawa nito ay katumbas ng:
p \u003d 50 N / 0.000001 m 2 \u003d 50,000,000 Pa \u003d 50,000 kPa.
Para sa paghahambing, ang presyon na ito ay 1000 beses na mas mataas kaysa sa presyon na ibinibigay ng isang caterpillar tractor sa lupa. Marami pang mga ganitong halimbawa ang makikita.
Espesyal na pinatalas ang talim ng mga tool sa pagputol at pagbubutas (kutsilyo, gunting, pamutol, lagari, karayom, atbp.). Ang matalas na gilid ng isang matalim na talim ay may maliit na lugar, kaya kahit na ang isang maliit na puwersa ay lumilikha ng maraming presyon, at madali itong gumana sa gayong tool.
Ang mga kagamitan sa paggupit at pagbubutas ay matatagpuan din sa wildlife: ito ay mga ngipin, kuko, tuka, spike, atbp. - lahat sila ay gawa sa matigas na materyal, makinis at napakatulis.
Presyon
Ito ay kilala na ang mga molekula ng gas ay gumagalaw nang sapalaran.
Alam na natin na ang mga gas, hindi tulad ng mga solid at likido, ay pumupuno sa buong sisidlan kung saan sila matatagpuan. Halimbawa, isang bakal na silindro para sa pag-iimbak ng mga gas, isang tubo ng gulong ng kotse o isang volleyball. Sa kasong ito, ang gas ay nagbibigay ng presyon sa mga dingding, ilalim at takip ng silindro, silid o anumang iba pang katawan kung saan ito matatagpuan. Ang presyon ng gas ay dahil sa iba pang mga kadahilanan kaysa sa presyon ng isang solidong katawan sa isang suporta.
Ito ay kilala na ang mga molekula ng gas ay gumagalaw nang sapalaran. Sa kanilang paggalaw, nagbanggaan sila sa isa't isa, pati na rin sa mga dingding ng sisidlan kung saan matatagpuan ang gas. Mayroong maraming mga molekula sa gas, at samakatuwid ang bilang ng kanilang mga epekto ay napakalaki. Halimbawa, ang bilang ng mga hit ng mga molekula ng hangin sa isang silid sa ibabaw na 1 cm 2 sa 1 s ay ipinahayag bilang isang dalawampu't tatlong digit na numero. Kahit na ang epekto ng puwersa ng isang indibidwal na molekula ay maliit, ang pagkilos ng lahat ng mga molekula sa mga dingding ng sisidlan ay makabuluhan - lumilikha ito ng presyon ng gas.
Kaya, Ang presyon ng gas sa mga dingding ng sisidlan (at sa katawan na inilagay sa gas) ay sanhi ng mga epekto ng mga molekula ng gas .
Isaalang-alang ang sumusunod na karanasan. Maglagay ng rubber ball sa ilalim ng air pump bell. Naglalaman ito ng kaunting hangin at may hindi regular na hugis. Pagkatapos ay i-pump out namin ang hangin mula sa ilalim ng kampanilya gamit ang isang bomba. Ang shell ng bola, sa paligid kung saan ang hangin ay nagiging mas at mas rarefied, unti-unting swells at tumatagal ng anyo ng isang regular na bola.
Paano ipaliwanag ang karanasang ito?
Ang mga espesyal na matibay na silindro ng bakal ay ginagamit para sa imbakan at transportasyon ng compressed gas.
Sa aming eksperimento, ang mga gumagalaw na molekula ng gas ay patuloy na tumatama sa mga dingding ng bola sa loob at labas. Kapag ang hangin ay pumped out, ang bilang ng mga molekula sa kampana sa paligid ng shell ng bola ay bumababa. Ngunit sa loob ng bola ay hindi nagbabago ang kanilang numero. Samakatuwid, ang bilang ng mga epekto ng mga molekula sa mga panlabas na dingding ng shell ay nagiging mas mababa kaysa sa bilang ng mga epekto sa mga panloob na dingding. Ang lobo ay napalaki hanggang ang puwersa ng pagkalastiko ng balat ng goma nito ay naging katumbas ng puwersa ng presyon ng gas. Ang shell ng bola ay may hugis ng bola. Ito ay nagpapakita na pantay-pantay ang pagpindot ng gas sa mga dingding nito sa lahat ng direksyon. Sa madaling salita, ang bilang ng mga molecular impact sa bawat square centimeter ng surface area ay pareho sa lahat ng direksyon. Ang parehong presyon sa lahat ng direksyon ay katangian ng isang gas at ito ay bunga ng random na paggalaw ng isang malaking bilang ng mga molekula.
Subukan nating bawasan ang dami ng gas, ngunit upang ang masa nito ay mananatiling hindi nagbabago. Nangangahulugan ito na sa bawat kubiko sentimetro ng gas ay magkakaroon ng higit pang mga molekula, ang density ng gas ay tataas. Pagkatapos ay tataas ang bilang ng mga epekto ng mga molekula sa mga dingding, ibig sabihin, tataas ang presyon ng gas. Ito ay maaaring kumpirmahin sa pamamagitan ng karanasan.
Sa larawan a Ang isang glass tube ay ipinapakita, ang isang dulo nito ay natatakpan ng isang manipis na goma na pelikula. Ang isang piston ay ipinasok sa tubo. Kapag ang piston ay itinulak, ang dami ng hangin sa tubo ay bumababa, ibig sabihin, ang gas ay naka-compress. Ang goma na pelikula ay umuumbok palabas, na nagpapahiwatig na ang presyon ng hangin sa tubo ay tumaas.
Sa kabaligtaran, na may pagtaas sa dami ng parehong masa ng gas, ang bilang ng mga molekula sa bawat cubic centimeter ay bumababa. Bawasan nito ang bilang ng mga epekto sa mga dingding ng sisidlan - bababa ang presyon ng gas. Sa katunayan, kapag ang piston ay nakuha mula sa tubo, ang dami ng hangin ay tumataas, ang pelikula ay yumuko sa loob ng sisidlan. Ito ay nagpapahiwatig ng pagbaba ng presyon ng hangin sa tubo. Ang parehong phenomena ay makikita kung sa halip na hangin sa tubo ay mayroong anumang iba pang gas.
Kaya, kapag bumaba ang volume ng gas, tumataas ang pressure nito, at kapag tumaas ang volume, bumababa ang pressure, sa kondisyon na ang masa at temperatura ng gas ay mananatiling hindi nagbabago.
Paano nagbabago ang presyon ng isang gas kapag ito ay pinainit sa isang pare-parehong dami? Ito ay kilala na ang bilis ng paggalaw ng mga molekula ng gas ay tumataas kapag pinainit. Ang paglipat ng mas mabilis, ang mga molekula ay tatama sa mga dingding ng sisidlan ng mas madalas. Bilang karagdagan, ang bawat epekto ng molekula sa dingding ay magiging mas malakas. Bilang resulta, ang mga dingding ng sisidlan ay makakaranas ng higit na presyon.
Kaya naman, Ang presyon ng isang gas sa isang saradong sisidlan ay mas malaki kung mas mataas ang temperatura ng gas, sa kondisyon na ang masa ng gas at ang dami ay hindi nagbabago.
Mula sa mga eksperimentong ito ay mahihinuha na mas malaki ang presyon ng gas, mas madalas at mas malakas na tumama ang mga molecule sa mga dingding ng sisidlan .
Para sa imbakan at transportasyon ng mga gas, ang mga ito ay lubos na naka-compress. Kasabay nito, ang pagtaas ng kanilang presyon, ang mga gas ay dapat na nakapaloob sa mga espesyal, napakatibay na mga cylinder. Ang ganitong mga cylinder, halimbawa, ay naglalaman ng naka-compress na hangin sa mga submarino, oxygen na ginagamit sa metal welding. Siyempre, dapat nating laging tandaan na ang mga silindro ng gas ay hindi maaaring painitin, lalo na kapag sila ay puno ng gas. Dahil, tulad ng naiintindihan na natin, ang isang pagsabog ay maaaring mangyari na may napaka hindi kasiya-siyang mga kahihinatnan.
Batas ni Pascal.
Ang presyon ay ipinapadala sa bawat punto ng likido o gas.
Ang presyon ng piston ay ipinapadala sa bawat punto ng likidong pumupuno sa bola.
Ngayon gas.
Hindi tulad ng mga solido, ang mga indibidwal na layer at maliliit na particle ng likido at gas ay maaaring malayang gumagalaw na may kaugnayan sa isa't isa sa lahat ng direksyon. Ito ay sapat na, halimbawa, na bahagyang pumutok sa ibabaw ng tubig sa isang baso upang maging sanhi ng paggalaw ng tubig. Lumilitaw ang mga ripple sa isang ilog o lawa sa pinakamaliit na simoy ng hangin.
Ang kadaliang kumilos ng mga particle ng gas at likido ay nagpapaliwanag nito ang presyon na ginawa sa kanila ay ipinapadala hindi lamang sa direksyon ng puwersa, ngunit sa bawat punto. Isaalang-alang natin ang hindi pangkaraniwang bagay na ito nang mas detalyado.
Sa larawan, a isang sisidlan na naglalaman ng gas (o likido) ay inilalarawan. Ang mga particle ay pantay na ipinamamahagi sa buong sisidlan. Ang sisidlan ay sarado ng isang piston na maaaring gumalaw pataas at pababa.
Sa pamamagitan ng paglalapat ng ilang puwersa, gawin natin ang piston na lumipat ng kaunti papasok at i-compress ang gas (likido) nang direkta sa ibaba nito. Pagkatapos ang mga particle (molekula) ay matatagpuan sa lugar na ito nang mas siksik kaysa sa dati (Larawan, b). Dahil sa kadaliang mapakilos ng mga particle ng gas ay lilipat sa lahat ng direksyon. Bilang isang resulta, ang kanilang pag-aayos ay muling magiging pare-pareho, ngunit mas siksik kaysa dati (Larawan c). Samakatuwid, ang presyon ng gas ay tataas sa lahat ng dako. Nangangahulugan ito na ang karagdagang presyon ay inililipat sa lahat ng mga particle ng isang gas o likido. Kaya, kung ang presyon sa gas (likido) malapit sa piston mismo ay tumaas ng 1 Pa, pagkatapos ay sa lahat ng mga punto sa loob ang presyon ng gas o likido ay magiging mas malaki kaysa dati sa parehong halaga. Ang presyon sa mga dingding ng sisidlan, at sa ilalim, at sa piston ay tataas ng 1 Pa.
Ang presyon na ibinibigay sa isang likido o gas ay ipinapadala sa anumang punto nang pantay sa lahat ng direksyon .
Ang pahayag na ito ay tinatawag na Batas ni Pascal.
Batay sa batas ni Pascal, madaling ipaliwanag ang mga sumusunod na eksperimento.
Ang pigura ay nagpapakita ng isang guwang na globo na may maliliit na butas sa iba't ibang lugar. Ang isang tubo ay nakakabit sa bola, kung saan ang isang piston ay ipinasok. Kung kukuha ka ng tubig sa bola at itulak ang piston sa tubo, ang tubig ay dadaloy mula sa lahat ng mga butas sa bola. Sa eksperimentong ito, pinindot ng piston ang ibabaw ng tubig sa tubo. Ang mga particle ng tubig sa ilalim ng piston, condensing, ilipat ang presyon nito sa iba pang mga layer na mas malalim. Kaya, ang presyon ng piston ay ipinapadala sa bawat punto ng likidong pumupuno sa bola. Bilang resulta, ang bahagi ng tubig ay itinulak palabas ng bola sa anyo ng magkaparehong mga sapa na umaagos mula sa lahat ng mga butas.
Kung ang bola ay puno ng usok, pagkatapos ay kapag ang piston ay itinulak sa tubo, ang magkaparehong mga daloy ng usok ay magsisimulang lumabas sa lahat ng mga butas sa bola. Ito ay nagpapatunay na at Ang mga gas ay nagpapadala ng presyon na ginawa sa kanila nang pantay-pantay sa lahat ng direksyon.
Presyon sa likido at gas.
Sa ilalim ng bigat ng likido, ang ilalim ng goma sa tubo ay lumubog.
Ang mga likido, tulad ng lahat ng mga katawan sa Earth, ay apektado ng puwersa ng grabidad. Samakatuwid, ang bawat layer ng likido na ibinuhos sa isang sisidlan ay lumilikha ng presyon na may timbang nito, na, ayon sa batas ni Pascal, ay ipinadala sa lahat ng direksyon. Samakatuwid, mayroong presyon sa loob ng likido. Maaari itong ma-verify sa pamamagitan ng karanasan.
Ibuhos ang tubig sa isang glass tube, ang ilalim na butas na kung saan ay sarado na may isang manipis na goma film. Sa ilalim ng bigat ng likido, ang ilalim ng tubo ay yumuko.
Ipinapakita ng karanasan na kapag mas mataas ang column ng tubig sa itaas ng rubber film, mas lumulubog ito. Ngunit sa bawat oras na pagkatapos lumubog ang ilalim ng goma, ang tubig sa tubo ay napupunta sa equilibrium (humihinto), dahil, bilang karagdagan sa gravity, ang nababanat na puwersa ng nakaunat na film na goma ay kumikilos sa tubig.
Mga puwersang kumikilos sa goma na pelikula |
ay pareho sa magkabilang panig. |
Ilustrasyon.
Ang ilalim ay lumalayo sa silindro dahil sa presyon dito dahil sa gravity.
Ibaba natin ang isang tubo na may ilalim na goma, kung saan ibinubuhos ang tubig, sa isa pang mas malawak na sisidlan na may tubig. Makikita natin na habang ibinababa ang tubo, unti-unting tumutuwid ang rubber film. Ang buong pagtuwid ng pelikula ay nagpapakita na ang mga puwersang kumikilos dito mula sa itaas at ibaba ay pantay. Ang ganap na pag-aayos ng pelikula ay nangyayari kapag ang mga antas ng tubig sa tubo at sisidlan ay nag-tutugma.
Ang parehong eksperimento ay maaaring isagawa gamit ang isang tubo kung saan isinasara ng isang goma na pelikula ang pagbubukas ng gilid, tulad ng ipinapakita sa figure a. Ilubog ang tubo ng tubig na ito sa isa pang sisidlan ng tubig, tulad ng ipinapakita sa figure, b. Mapapansin natin na ang pelikula ay muling tumuwid sa sandaling ang mga antas ng tubig sa tubo at sisidlan ay pantay. Nangangahulugan ito na ang mga puwersa na kumikilos sa goma na pelikula ay pareho mula sa lahat ng panig.
Kumuha ng sisidlan na ang ilalim ay maaaring mahulog. Ilagay natin ito sa isang banga ng tubig. Sa kasong ito, ang ilalim ay mahigpit na pinindot sa gilid ng sisidlan at hindi mahuhulog. Ito ay pinindot ng puwersa ng presyon ng tubig, na nakadirekta mula sa ibaba pataas.
Maingat naming ibubuhos ang tubig sa sisidlan at panoorin ang ilalim nito. Sa sandaling ang antas ng tubig sa sisidlan ay tumutugma sa antas ng tubig sa garapon, ito ay mahuhulog mula sa sisidlan.
Sa sandali ng paghihiwalay, ang isang haligi ng likido sa sisidlan ay pinindot pababa sa ibaba, at ang presyon ay ipinadala mula sa ibaba hanggang sa ibaba hanggang sa ibaba ng parehong haligi ng likido sa taas, ngunit matatagpuan sa garapon. Pareho sa mga pressure na ito ay pareho, ngunit ang ilalim ay gumagalaw palayo sa silindro dahil sa pagkilos ng sarili nitong gravity dito.
Ang mga eksperimento sa tubig ay inilarawan sa itaas, ngunit kung kukuha kami ng anumang iba pang likido sa halip na tubig, ang mga resulta ng eksperimento ay magiging pareho.
Kaya, ipinapakita iyon ng mga eksperimento sa loob ng likido ay may presyon, at sa parehong antas ito ay pareho sa lahat ng direksyon. Ang presyon ay tumataas nang may lalim.
Ang mga gas ay hindi naiiba sa bagay na ito mula sa mga likido, dahil mayroon din silang timbang. Ngunit dapat nating tandaan na ang density ng isang gas ay daan-daang beses na mas mababa kaysa sa density ng isang likido. Ang bigat ng gas sa sisidlan ay maliit, at sa maraming kaso ang "timbang" na presyon nito ay maaaring balewalain.
Pagkalkula ng presyon ng likido sa ilalim at mga dingding ng sisidlan.
Pagkalkula ng presyon ng likido sa ilalim at mga dingding ng sisidlan.
Isaalang-alang kung paano mo makalkula ang presyon ng isang likido sa ilalim at mga dingding ng isang sisidlan. Solusyonan muna natin ang problema para sa isang sisidlan na may hugis ng isang parihabang parallelepiped.
Puwersa F, kung saan ang likido na ibinuhos sa sisidlang ito ay pumipindot sa ilalim nito, ay katumbas ng timbang P ang likido sa sisidlan. Ang bigat ng isang likido ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pag-alam sa masa nito. m. Ang masa, tulad ng alam mo, ay maaaring kalkulahin ng formula: m = ρ V. Ang dami ng likido na ibinuhos sa sisidlan na napili namin ay madaling kalkulahin. Kung ang taas ng likidong haligi sa sisidlan ay tinutukoy ng titik h, at ang lugar ng ilalim ng sisidlan S, pagkatapos V = S h.
Masa ng likido m = ρ V, o m = ρ S h .
Ang bigat ng likidong ito P = gm, o P = g ρ S h.
Dahil ang bigat ng likidong haligi ay katumbas ng puwersa kung saan ang likido ay pumipindot sa ilalim ng sisidlan, kung gayon, hinahati ang timbang P Sa parisukat S, nakukuha namin ang fluid pressure p:
p = P/S , o p = g ρ S h/S,
Nakakuha kami ng isang formula para sa pagkalkula ng presyon ng isang likido sa ilalim ng isang sisidlan. Mula sa formula na ito makikita na ang presyon ng isang likido sa ilalim ng isang sisidlan ay nakasalalay lamang sa density at taas ng haligi ng likido.
Samakatuwid, ayon sa nagmula na formula, posibleng kalkulahin ang presyon ng likido na ibinuhos sa sisidlan anumang anyo(Mahigpit na pagsasalita, ang aming pagkalkula ay angkop lamang para sa mga sisidlan na may hugis ng isang tuwid na prisma at isang silindro. Sa mga kurso sa pisika para sa instituto, napatunayan na ang formula ay totoo rin para sa isang sisidlan ng arbitraryong hugis). Bilang karagdagan, maaari itong magamit upang kalkulahin ang presyon sa mga dingding ng sisidlan. Ang presyon sa loob ng likido, kabilang ang presyon mula sa ibaba hanggang sa itaas, ay kinakalkula din gamit ang formula na ito, dahil ang presyon sa parehong lalim ay pareho sa lahat ng direksyon.
Kapag kinakalkula ang presyon gamit ang formula p = gph kailangan ng density ρ ipinahayag sa kilo bawat metro kubiko (kg / m 3), at ang taas ng haligi ng likido h- sa metro (m), g\u003d 9.8 N / kg, kung gayon ang presyon ay ipapahayag sa pascals (Pa).
Halimbawa. Tukuyin ang presyon ng langis sa ilalim ng tangke kung ang taas ng column ng langis ay 10 m at ang density nito ay 800 kg/m 3 .
Isulat natin ang kalagayan ng problema at isulat ito.
Ibinigay :
ρ \u003d 800 kg / m 3
Desisyon :
p = 9.8 N/kg 800 kg/m 3 10 m ≈ 80,000 Pa ≈ 80 kPa.
Sagot : p ≈ 80 kPa.
Mga sasakyang pangkomunikasyon.
Mga sasakyang pangkomunikasyon.
Ang figure ay nagpapakita ng dalawang sisidlan na konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng isang goma na tubo. Ang ganitong mga sisidlan ay tinatawag pakikipag-usap. Ang isang watering can, isang teapot, isang coffee pot ay mga halimbawa ng pakikipag-usap sa mga sisidlan. Alam namin mula sa karanasan na ang tubig na ibinuhos, halimbawa, sa isang watering can, ay palaging nakatayo sa parehong antas sa spout at sa loob.
Ang mga sasakyang pangkomunikasyon ay karaniwan sa atin. Halimbawa, maaari itong maging isang teapot, isang watering can o isang coffee pot. |
Ang mga ibabaw ng isang homogenous na likido ay naka-install sa parehong antas sa pakikipag-usap sa mga sisidlan ng anumang hugis. |
Mga likido ng iba't ibang densidad. |
Sa pamamagitan ng mga sasakyang pangkomunikasyon, maaaring gawin ang sumusunod na simpleng eksperimento. Sa simula ng eksperimento, i-clamp namin ang goma na tubo sa gitna, at ibuhos ang tubig sa isa sa mga tubo. Pagkatapos ay binuksan namin ang clamp, at ang tubig ay agad na dumadaloy sa kabilang tubo hanggang sa ang tubig sa parehong mga tubo ay nasa parehong antas. Maaari mong ayusin ang isa sa mga tubo sa isang tripod, at itaas, ibaba o ikiling ang isa sa iba't ibang direksyon. At sa kasong ito, sa sandaling huminahon ang likido, ang mga antas nito sa parehong mga tubo ay magkakapantay.
Sa pakikipag-usap ng mga sisidlan ng anumang hugis at seksyon, ang mga ibabaw ng isang homogenous na likido ay nakatakda sa parehong antas(sa kondisyon na ang presyon ng hangin sa ibabaw ng likido ay pareho) (Larawan 109).
Ito ay maaaring bigyang-katwiran bilang mga sumusunod. Ang likido ay nakapahinga nang hindi lumilipat mula sa isang sisidlan patungo sa isa pa. Nangangahulugan ito na ang mga presyon sa parehong mga sisidlan ay pareho sa anumang antas. Ang likido sa parehong mga sisidlan ay pareho, iyon ay, mayroon itong parehong density. Samakatuwid, ang taas nito ay dapat ding pareho. Kapag nagtaas tayo ng isang sisidlan o nagdadagdag ng likido dito, tataas ang presyon sa loob nito at ang likido ay gumagalaw sa isa pang sisidlan hanggang sa maging balanse ang mga presyon.
Kung ang isang likido ng isang density ay ibinuhos sa isa sa mga nakikipag-usap na sisidlan, at ang isa pang density ay ibinuhos sa pangalawa, kung gayon sa balanse ang mga antas ng mga likidong ito ay hindi magiging pareho. At ito ay naiintindihan. Alam namin na ang presyon ng isang likido sa ilalim ng isang sisidlan ay direktang proporsyonal sa taas ng haligi at ang density ng likido. At sa kasong ito, ang mga densidad ng mga likido ay magkakaiba.
Sa pantay na presyon, ang taas ng isang likidong haligi na may mas mataas na density ay magiging mas mababa kaysa sa taas ng isang likidong haligi na may mas mababang density (Fig.).
karanasan. Paano matukoy ang masa ng hangin.
Timbang ng hangin. Presyon ng atmospera.
pagkakaroon ng atmospheric pressure.
Ang presyon ng atmospera ay mas malaki kaysa sa presyon ng bihirang hangin sa isang sisidlan.
Ang puwersa ng grabidad ay kumikilos sa hangin, gayundin sa anumang katawan na matatagpuan sa Earth, at, samakatuwid, ang hangin ay may timbang. Ang bigat ng hangin ay madaling kalkulahin, alam ang masa nito.
Ipapakita namin sa pamamagitan ng karanasan kung paano kalkulahin ang masa ng hangin. Upang gawin ito, kumuha ng isang malakas na bola ng salamin na may isang tapunan at isang goma na tubo na may isang clamp. Nag-pump kami ng hangin mula dito gamit ang isang pump, i-clamp ang tubo gamit ang isang clamp at balansehin ito sa mga kaliskis. Pagkatapos, buksan ang clamp sa tubo ng goma, hayaan ang hangin dito. Sa kasong ito, ang balanse ng mga kaliskis ay maaabala. Upang maibalik ito, kakailanganin mong maglagay ng mga timbang sa kabilang kawali ng mga kaliskis, ang masa nito ay magiging katumbas ng masa ng hangin sa dami ng bola.
Natukoy ng mga eksperimento na sa temperatura na 0 ° C at normal na presyon ng atmospera, ang masa ng hangin na may dami na 1 m 3 ay 1.29 kg. Ang bigat ng hangin na ito ay madaling kalkulahin:
P = g m, P = 9.8 N/kg 1.29 kg ≈ 13 N.
Ang air envelope na pumapalibot sa daigdig ay tinatawag kapaligiran (mula sa Greek. kapaligiran singaw, hangin, at globo- bola).
Ang kapaligiran, tulad ng ipinakita ng mga obserbasyon ng paglipad ng mga artipisyal na satellite ng Earth, ay umaabot sa taas na ilang libong kilometro.
Dahil sa pagkilos ng gravity, ang mga itaas na layer ng atmospera, tulad ng tubig sa karagatan, ay pumipilit sa mas mababang mga layer. Ang layer ng hangin na direktang katabi ng Earth ay pinaka-compress at, ayon sa batas ni Pascal, inililipat ang presyur na ginawa dito sa lahat ng direksyon.
Bilang resulta nito, ang ibabaw ng lupa at ang mga katawan dito ay nakakaranas ng presyon ng buong kapal ng hangin, o, gaya ng karaniwang sinasabi sa mga ganitong kaso, nakakaranas ng Presyon ng atmospera .
Ang pagkakaroon ng atmospheric pressure ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng maraming mga phenomena na nakakaharap natin sa buhay. Isaalang-alang natin ang ilan sa mga ito.
Ang figure ay nagpapakita ng isang glass tube, sa loob kung saan mayroong isang piston na akma nang mahigpit laban sa mga dingding ng tubo. Ang dulo ng tubo ay inilubog sa tubig. Kung itinaas mo ang piston, tataas ang tubig sa likod nito.
Ang phenomenon na ito ay ginagamit sa mga water pump at ilang iba pang device.
Ang figure ay nagpapakita ng isang cylindrical na sisidlan. Ito ay sarado gamit ang isang tapunan kung saan ang isang tubo na may gripo ay ipinasok. Ang hangin ay ibinubomba palabas ng sisidlan sa pamamagitan ng bomba. Ang dulo ng tubo ay inilalagay sa tubig. Kung bubuksan mo na ngayon ang gripo, ang tubig ay tilamsik sa loob ng sisidlan sa isang fountain. Ang tubig ay pumapasok sa sisidlan dahil ang atmospheric pressure ay mas malaki kaysa sa presyon ng rarefied air sa sisidlan.
Bakit umiiral ang air shell ng Earth.
Tulad ng lahat ng mga katawan, ang mga molekula ng mga gas na bumubuo sa air envelope ng Earth ay naaakit sa Earth.
Ngunit bakit, kung gayon, hindi lahat sila ay nahuhulog sa ibabaw ng Lupa? Paano napapanatili ang hanging shell ng Earth, ang atmospera nito? Upang maunawaan ito, dapat nating isaalang-alang na ang mga molekula ng mga gas ay nasa tuluy-tuloy at random na paggalaw. Ngunit pagkatapos ay lumitaw ang isa pang tanong: bakit ang mga molekulang ito ay hindi lumilipad palayo sa kalawakan ng mundo, iyon ay, sa kalawakan.
Upang ganap na makaalis sa Earth, ang isang molekula, tulad ng isang spacecraft o isang rocket, ay dapat na may napakataas na bilis (hindi bababa sa 11.2 km/s). Ito ang tinatawag na pangalawang bilis ng pagtakas. Ang bilis ng karamihan sa mga molecule sa air envelope ng Earth ay mas mababa kaysa sa cosmic speed na ito. Samakatuwid, karamihan sa kanila ay nakatali sa Earth sa pamamagitan ng gravity, isang bale-wala lamang na bilang ng mga molekula ang lumilipad sa kabila ng Earth patungo sa kalawakan.
Ang random na paggalaw ng mga molekula at ang epekto ng gravity sa kanila ay nagreresulta sa katotohanan na ang mga molekula ng gas ay "lumulutang" sa kalawakan malapit sa Earth, na bumubuo ng isang air shell, o ang atmospera na kilala natin.
Ipinapakita ng mga sukat na mabilis na bumababa ang density ng hangin sa altitude. Kaya, sa taas na 5.5 km sa itaas ng Earth, ang density ng hangin ay 2 beses na mas mababa kaysa sa density nito sa ibabaw ng Earth, sa taas na 11 km - 4 na beses na mas mababa, atbp. Kung mas mataas, mas bihira ang hangin. At sa wakas, sa pinakamataas na layer (daan-daang at libu-libong kilometro sa itaas ng Earth), ang atmospera ay unti-unting nagiging walang hangin na espasyo. Ang air shell ng Earth ay walang malinaw na hangganan.
Sa mahigpit na pagsasalita, dahil sa pagkilos ng gravity, ang density ng gas sa anumang saradong sisidlan ay hindi pareho sa buong dami ng sisidlan. Sa ilalim ng sisidlan, ang density ng gas ay mas malaki kaysa sa mga itaas na bahagi nito, at samakatuwid ang presyon sa sisidlan ay hindi pareho. Ito ay mas malaki sa ilalim ng sisidlan kaysa sa itaas. Gayunpaman, para sa gas na nakapaloob sa sisidlan, ang pagkakaiba sa density at presyon ay napakaliit na sa maraming mga kaso maaari itong ganap na balewalain, alamin lamang ito. Ngunit para sa isang kapaligiran na umaabot sa ilang libong kilometro, ang pagkakaiba ay makabuluhan.
Pagsukat ng presyon ng atmospera. Ang karanasan sa Torricelli.
Imposibleng kalkulahin ang presyon ng atmospera gamit ang formula para sa pagkalkula ng presyon ng isang likidong haligi (§ 38). Para sa gayong pagkalkula, kailangan mong malaman ang taas ng atmospera at ang density ng hangin. Ngunit ang kapaligiran ay walang tiyak na hangganan, at ang density ng hangin sa iba't ibang taas ay iba. Gayunpaman, ang presyon ng atmospera ay maaaring masukat gamit ang isang eksperimento na iminungkahi noong ika-17 siglo ng isang Italyano na siyentipiko. Evangelista Torricelli isang estudyante ng Galileo.
Ang eksperimento ni Torricelli ay ang mga sumusunod: isang glass tube na halos 1 m ang haba, selyadong sa isang dulo, ay puno ng mercury. Pagkatapos, mahigpit na isinasara ang pangalawang dulo ng tubo, ito ay ibinabalik at ibinaba sa isang tasa na may mercury, kung saan ang dulo ng tubo na ito ay binuksan sa ilalim ng antas ng mercury. Tulad ng sa anumang likidong eksperimento, ang bahagi ng mercury ay ibinubuhos sa tasa, at ang bahagi nito ay nananatili sa tubo. Ang taas ng haligi ng mercury na natitira sa tubo ay humigit-kumulang 760 mm. Walang hangin sa itaas ng mercury sa loob ng tubo, mayroong walang hangin na espasyo, kaya walang gas ang naglalabas ng presyon mula sa itaas sa haligi ng mercury sa loob ng tubo na ito at hindi nakakaapekto sa mga sukat.
Si Torricelli, na nagmungkahi ng karanasang inilarawan sa itaas, ay nagbigay din ng kanyang paliwanag. Ang kapaligiran ay pumipindot sa ibabaw ng mercury sa tasa. Ang Mercury ay nasa balanse. Nangangahulugan ito na ang presyon sa tubo ay aa 1 (tingnan ang figure) ay katumbas ng atmospheric pressure. Kapag nagbabago ang presyon ng atmospera, nagbabago rin ang taas ng haligi ng mercury sa tubo. Habang tumataas ang presyon, humahaba ang haligi. Habang bumababa ang presyon, bumababa ang taas ng haligi ng mercury.
Ang presyon sa tubo sa antas aa1 ay nilikha ng bigat ng haligi ng mercury sa tubo, dahil walang hangin sa itaas ng mercury sa itaas na bahagi ng tubo. Kaya naman sinusunod iyon Ang presyon ng atmospera ay katumbas ng presyon ng haligi ng mercury sa tubo , ibig sabihin.
p atm = p mercury.
Kung mas malaki ang atmospheric pressure, mas mataas ang mercury column sa eksperimento ni Torricelli. Samakatuwid, sa pagsasagawa, ang presyon ng atmospera ay maaaring masukat sa pamamagitan ng taas ng haligi ng mercury (sa millimeters o sentimetro). Kung, halimbawa, ang presyon ng atmospera ay 780 mm Hg. Art. (sinasabi nilang "milimetro ng mercury"), nangangahulugan ito na ang hangin ay gumagawa ng parehong presyon tulad ng isang patayong haligi ng mercury na 780 mm ang taas.
Samakatuwid, sa kasong ito, 1 millimeter ng mercury (1 mm Hg) ang kinukuha bilang unit ng atmospheric pressure. Hanapin natin ang kaugnayan sa pagitan ng unit na ito at ng unit na kilala natin - pascal(Pa).
Ang presyon ng isang mercury column ρ ng mercury na may taas na 1 mm ay:
p = g ρ h, p\u003d 9.8 N / kg 13,600 kg / m 3 0.001 m ≈ 133.3 Pa.
Kaya, 1 mm Hg. Art. = 133.3 Pa.
Sa kasalukuyan, ang atmospheric pressure ay karaniwang sinusukat sa hectopascals (1 hPa = 100 Pa). Halimbawa, maaaring ipahayag ng mga ulat ng panahon na ang presyon ay 1013 hPa, na kapareho ng 760 mmHg. Art.
Ang pagmamasid araw-araw sa taas ng haligi ng mercury sa tubo, natuklasan ni Torricelli na nagbabago ang taas na ito, iyon ay, ang presyon ng atmospera ay hindi pare-pareho, maaari itong tumaas at bumaba. Napansin din ni Torricelli na ang presyon ng atmospera ay nauugnay sa mga pagbabago sa panahon.
Kung ikabit mo ang isang patayong sukat sa mercury tube na ginamit sa eksperimento ni Torricelli, makukuha mo ang pinakasimpleng device - mercury barometer (mula sa Greek. baros- bigat, metro- sukatin). Ito ay ginagamit upang sukatin ang presyon ng atmospera.
Barometer - aneroid.
Sa pagsasagawa, ang isang metal barometer ay ginagamit upang sukatin ang presyon ng atmospera, na tinatawag na aneroid (isinalin mula sa Greek - aneroid). Ang barometer ay tinatawag na gayon dahil hindi ito naglalaman ng mercury.
Ang hitsura ng aneroid ay ipinapakita sa figure. Ang pangunahing bahagi nito ay isang metal box 1 na may kulot (corrugated) na ibabaw (tingnan ang iba pang fig.). Ang hangin ay ibinubomba palabas ng kahon na ito, at upang hindi durugin ng atmospheric pressure ang kahon, ang takip nito 2 ay hinila pataas ng isang bukal. Habang tumataas ang presyur sa atmospera, ang talukap ng mata ay bumabaluktot pababa at nagpapaigting sa tagsibol. Kapag bumaba ang presyon, itinutuwid ng spring ang takip. Ang isang arrow-pointer 4 ay nakakabit sa spring sa pamamagitan ng isang transmission mechanism 3, na gumagalaw sa kanan o kaliwa kapag nagbago ang pressure. Ang isang sukat ay naayos sa ilalim ng arrow, ang mga dibisyon nito ay minarkahan ayon sa mga indikasyon ng isang mercury barometer. Kaya, ang bilang na 750, kung saan nakatayo ang aneroid needle (tingnan ang Fig.), ay nagpapakita na sa ibinigay na sandali sa mercury barometer ang taas ng haligi ng mercury ay 750 mm.
Samakatuwid, ang presyon ng atmospera ay 750 mm Hg. Art. o ≈ 1000 hPa.
Ang halaga ng atmospheric pressure ay napakahalaga para sa paghula ng lagay ng panahon para sa mga darating na araw, dahil ang mga pagbabago sa atmospheric pressure ay nauugnay sa mga pagbabago sa lagay ng panahon. Ang barometer ay isang kinakailangang instrumento para sa mga obserbasyon ng meteorolohiko.
Presyon ng atmospera sa iba't ibang taas.
Sa isang likido, ang presyon, tulad ng alam natin, ay nakasalalay sa density ng likido at sa taas ng haligi nito. Dahil sa mababang compressibility, ang density ng likido sa iba't ibang lalim ay halos pareho. Samakatuwid, kapag kinakalkula ang presyon, isinasaalang-alang namin ang density nito na pare-pareho at isinasaalang-alang lamang ang pagbabago sa taas.
Ang sitwasyon ay mas kumplikado sa mga gas. Ang mga gas ay lubos na napipiga. At kung mas pinipiga ang gas, mas malaki ang density nito, at mas malaki ang presyur na nagagawa nito. Pagkatapos ng lahat, ang presyon ng isang gas ay nilikha sa pamamagitan ng epekto ng mga molekula nito sa ibabaw ng katawan.
Ang mga layer ng hangin na malapit sa ibabaw ng Earth ay pinipiga ng lahat ng nakapatong na mga layer ng hangin sa itaas nila. Ngunit mas mataas ang layer ng hangin mula sa ibabaw, mas mahina ito ay naka-compress, mas mababa ang density nito. Kaya naman, mas kaunting pressure ang nagagawa nito. Kung, halimbawa, ang isang lobo ay tumataas sa ibabaw ng Earth, kung gayon ang presyon ng hangin sa lobo ay nagiging mas mababa. Nangyayari ito hindi lamang dahil bumababa ang taas ng column ng hangin sa itaas nito, kundi dahil bumababa din ang density ng hangin. Ito ay mas maliit sa itaas kaysa sa ibaba. Samakatuwid, ang pag-asa ng presyon ng hangin sa altitude ay mas kumplikado kaysa sa mga likido.
Ang mga obserbasyon ay nagpapakita na ang atmospheric pressure sa mga lugar na nasa antas ng dagat ay nasa average na 760 mm Hg. Art.
Ang presyon ng atmospera na katumbas ng presyon ng isang haligi ng mercury na may taas na 760 mm sa temperatura na 0 ° C ay tinatawag na normal na presyon ng atmospera..
normal na presyon ng atmospera katumbas ng 101 300 Pa = 1013 hPa.
Kung mas mataas ang altitude, mas mababa ang presyon.
Sa maliit na pagtaas, sa karaniwan, para sa bawat 12 m ng pagtaas, ang presyon ay bumababa ng 1 mm Hg. Art. (o 1.33 hPa).
Alam ang pag-asa ng presyon sa altitude, posible na matukoy ang taas sa ibabaw ng antas ng dagat sa pamamagitan ng pagbabago ng mga pagbabasa ng barometer. Ang mga aneroid na may sukat kung saan maaari mong direktang masukat ang taas sa ibabaw ng antas ng dagat ay tinatawag altimeter . Ginagamit ang mga ito sa paglipad at sa pag-akyat ng mga bundok.
Mga panukat ng presyon.
Alam na natin na ang mga barometer ay ginagamit upang sukatin ang presyon ng atmospera. Upang sukatin ang mga presyon na mas malaki o mas mababa kaysa sa presyon ng atmospera, ang mga panukat ng presyon (mula sa Greek. manos- bihira, hindi mahalata metro- sukatin). Ang mga pressure gauge ay likido at metal.
|
|
Isaalang-alang muna ang device at pagkilos bukas na likidong manometer. Ito ay binubuo ng isang dalawang-legged glass tube kung saan ang ilang likido ay ibinuhos. Ang likido ay naka-install sa parehong mga tuhod sa parehong antas, dahil ang atmospheric pressure lamang ang kumikilos sa ibabaw nito sa mga tuhod ng sisidlan.
Upang maunawaan kung paano gumagana ang naturang pressure gauge, maaari itong ikonekta gamit ang isang goma na tubo sa isang bilog na flat box, ang isang gilid nito ay natatakpan ng isang goma na pelikula. Kung pinindot mo ang iyong daliri sa pelikula, ang antas ng likido sa manometer na tuhod na konektado sa kahon ay bababa, at sa kabilang tuhod ito ay tataas. Ano ang nagpapaliwanag nito?
Ang pagpindot sa pelikula ay nagpapataas ng presyon ng hangin sa kahon. Ayon sa batas ni Pascal, ang pagtaas ng presyon na ito ay inililipat sa likido sa tuhod na iyon ng pressure gauge, na nakakabit sa kahon. Samakatuwid, ang presyon sa likido sa tuhod na ito ay magiging mas malaki kaysa sa iba, kung saan ang presyon ng atmospera lamang ang kumikilos sa likido. Sa ilalim ng puwersa ng labis na presyon na ito, ang likido ay magsisimulang gumalaw. Sa tuhod na may naka-compress na hangin, ang likido ay babagsak, sa kabilang banda ay tataas ito. Ang likido ay darating sa equilibrium (hihinto) kapag ang labis na presyon ng naka-compress na hangin ay nabalanse ng presyon na ginagawa ng sobrang likidong column sa kabilang binti ng pressure gauge.
Ang mas malakas na presyon sa pelikula, mas mataas ang labis na haligi ng likido, mas malaki ang presyon nito. Kaya naman, ang pagbabago sa presyon ay maaaring hatulan sa pamamagitan ng taas ng labis na haligi na ito.
Ipinapakita ng figure kung paano masusukat ng naturang pressure gauge ang pressure sa loob ng isang likido. Ang mas malalim na tubo ay nahuhulog sa likido, mas malaki ang pagkakaiba sa taas ng mga haligi ng likido sa mga tuhod ng manometer., kaya, samakatuwid, at ang likido ay gumagawa ng mas maraming presyon.
Kung i-install mo ang kahon ng aparato sa ilang lalim sa loob ng likido at paikutin ito gamit ang isang pelikula pataas, patagilid at pababa, hindi magbabago ang mga pagbabasa ng pressure gauge. Ganyan dapat kasi sa parehong antas sa loob ng isang likido, ang presyon ay pareho sa lahat ng direksyon.
Ang ipinapakita ng larawan metal na manometro . Ang pangunahing bahagi ng naturang pressure gauge ay isang metal tube na nakabaluktot sa isang pipe 1 , ang isang dulo nito ay sarado. Ang kabilang dulo ng tubo ay may gripo 4 nakikipag-ugnayan sa sisidlan kung saan sinusukat ang presyon. Habang tumataas ang presyon, bumabaluktot ang tubo. Ang paggalaw ng saradong dulo nito gamit ang isang pingga 5 at mga gears 3 ipinasa sa bumaril 2 gumagalaw sa sukat ng instrumento. Kapag bumaba ang presyon, ang tubo, dahil sa pagkalastiko nito, ay babalik sa dati nitong posisyon, at ang arrow ay babalik sa zero division ng scale.
Piston liquid pump.
Sa eksperimento na isinasaalang-alang namin kanina (§ 40), natagpuan na ang tubig sa isang glass tube, sa ilalim ng pagkilos ng atmospheric pressure, ay tumaas sa likod ng piston. Nakabatay ang pagkilos na ito piston mga bomba.
Ang pump ay ipinapakita sa schematically sa figure. Binubuo ito ng isang silindro, sa loob na pataas at pababa, mahigpit na nakadikit sa mga dingding ng sisidlan, ang piston 1 . Ang mga balbula ay naka-install sa ibabang bahagi ng silindro at sa piston mismo. 2 pagbubukas lamang pataas. Kapag ang piston ay gumagalaw paitaas, ang tubig ay pumapasok sa tubo sa ilalim ng pagkilos ng atmospheric pressure, itinataas ang ilalim na balbula at gumagalaw sa likod ng piston.
Kapag ang piston ay gumagalaw pababa, ang tubig sa ilalim ng piston ay pumipindot sa ibabang balbula, at ito ay nagsasara. Kasabay nito, sa ilalim ng presyon mula sa tubig, isang balbula sa loob ng piston ay bubukas, at ang tubig ay dumadaloy sa espasyo sa itaas ng piston. Sa susunod na paggalaw ng piston pataas, ang tubig sa itaas nito ay tumataas din sa lugar na kasama nito, na bumubuhos sa outlet pipe. Kasabay nito, ang isang bagong bahagi ng tubig ay tumataas sa likod ng piston, na, kapag ang piston ay kasunod na ibinaba, ay nasa itaas nito, at ang buong pamamaraan na ito ay paulit-ulit na paulit-ulit habang tumatakbo ang bomba.
Hydraulic Press.
Ang batas ni Pascal ay nagpapahintulot sa iyo na ipaliwanag ang aksyon haydroliko na makina (mula sa Greek. haydroliko- tubig). Ito ang mga makina na ang pagkilos ay nakabatay sa mga batas ng paggalaw at ekwilibriyo ng mga likido.
Ang pangunahing bahagi ng hydraulic machine ay dalawang cylinders ng iba't ibang diameters, nilagyan ng mga piston at isang connecting tube. Ang espasyo sa ilalim ng mga piston at ang tubo ay puno ng likido (karaniwan ay mineral na langis). Ang taas ng mga likidong haligi sa parehong mga silindro ay pareho hangga't walang mga puwersa na kumikilos sa mga piston.
Ipagpalagay natin ngayon na ang mga pwersa F 1 at F 2 - pwersang kumikilos sa mga piston, S 1 at S 2 - mga lugar ng piston. Ang presyon sa ilalim ng unang (maliit) piston ay p 1 = F 1 / S 1 , at sa ilalim ng pangalawa (malaki) p 2 = F 2 / S 2. Ayon sa batas ni Pascal, ang presyon ng isang likido sa pamamahinga ay ipinadala nang pantay sa lahat ng direksyon, i.e. p 1 = p 2 o F 1 / S 1 = F 2 / S 2, mula sa kung saan:
F 2 / F 1 = S 2 / S 1 .
Samakatuwid, ang lakas F 2 kaya mas maraming kapangyarihan F 1 , Ilang beses na mas malaki ang lugar ng malaking piston kaysa sa lugar ng maliit na piston?. Halimbawa, kung ang lugar ng malaking piston ay 500 cm 2, at ang maliit ay 5 cm 2, at isang puwersa na 100 N ang kumikilos sa maliit na piston, kung gayon ang puwersa na 100 beses na mas malaki ang kikilos sa mas malaking piston, iyon ay, 10,000 N.
Kaya, sa tulong ng isang haydroliko na makina, posible na balansehin ang isang malaking puwersa na may maliit na puwersa.
Saloobin F 1 / F 2 ay nagpapakita ng pagtaas sa lakas. Halimbawa, sa halimbawa sa itaas, ang pakinabang sa puwersa ay 10,000 N / 100 N = 100.
Ang hydraulic machine na ginagamit para sa pagpindot (pagpipiga) ay tinatawag haydroliko pindutin .
Ginagamit ang mga hydraulic press kung saan kailangan ng maraming kapangyarihan. Halimbawa, para sa pagpiga ng langis mula sa mga buto sa mga gilingan ng langis, para sa pagpindot ng playwud, karton, dayami. Gumagamit ang mga steel mill ng hydraulic presses para gumawa ng steel machine shaft, railway wheels, at marami pang produkto. Ang mga modernong hydraulic press ay maaaring bumuo ng puwersa na sampu at daan-daang milyong mga newton.
Ang aparato ng hydraulic press ay ipinapakita sa schematically sa figure. Ang katawan na pinindot 1 (A) ay inilalagay sa isang platform na konektado sa isang malaking piston 2 (B). Ang maliit na piston 3 (D) ay lumilikha ng malaking presyon sa likido. Ang presyon na ito ay ipinapadala sa bawat punto ng likido na pumupuno sa mga silindro. Samakatuwid, ang parehong presyon ay kumikilos sa pangalawang, malaking piston. Ngunit dahil ang lugar ng 2nd (malaking) piston ay mas malaki kaysa sa lugar ng maliit, kung gayon ang puwersa na kumikilos dito ay mas malaki kaysa sa puwersa na kumikilos sa piston 3 (D). Sa ilalim ng puwersang ito, tataas ang piston 2 (B). Kapag tumaas ang piston 2 (B), ang katawan (A) ay nakasandal sa nakapirming itaas na platform at na-compress. Ang pressure gauge 4 (M) ay sumusukat sa fluid pressure. Awtomatikong bubukas ang safety valve 5 (P) kapag lumampas ang presyon ng fluid sa pinapayagang halaga.
Mula sa isang maliit na silindro hanggang sa isang malaking likido ay binomba ng paulit-ulit na paggalaw ng maliit na piston 3 (D). Ginagawa ito sa sumusunod na paraan. Kapag ang maliit na piston (D) ay itinaas, ang balbula 6 (K) ay bubukas at ang likido ay sinisipsip sa espasyo sa ilalim ng piston. Kapag ang maliit na piston ay ibinaba sa ilalim ng pagkilos ng presyon ng likido, ang balbula 6 (K) ay nagsasara, at ang balbula 7 (K") ay bubukas, at ang likido ay pumasa sa isang malaking sisidlan.
Ang pagkilos ng tubig at gas sa isang katawan na nakalubog sa kanila.
Sa ilalim ng tubig, madali nating mabuhat ang isang bato na halos hindi maiangat sa hangin. Kung ilulubog mo ang tapon sa ilalim ng tubig at bitawan ito mula sa iyong mga kamay, ito ay lulutang. Paano maipapaliwanag ang mga penomena na ito?
Alam natin (§ 38) na ang likido ay pumipindot sa ilalim at mga dingding ng sisidlan. At kung ang ilang solidong katawan ay inilagay sa loob ng likido, ito ay sasailalim din sa presyon, tulad ng mga dingding ng sisidlan.
Isaalang-alang ang mga puwersa na kumikilos mula sa gilid ng likido sa katawan na nakalubog dito. Upang mas madaling mangatuwiran, pumili kami ng isang katawan na may hugis ng parallelepiped na may mga base na kahanay sa ibabaw ng likido (Fig.). Ang mga puwersang kumikilos sa mga gilid na mukha ng katawan ay magkapares at balanse ang bawat isa. Sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersang ito, ang katawan ay na-compress. Ngunit ang mga puwersa na kumikilos sa itaas at ibabang mukha ng katawan ay hindi pareho. Sa itaas na mukha ay pinindot mula sa itaas nang may lakas F 1 haligi ng likido ang taas h isa. Sa antas ng mas mababang mukha, ang presyon ay gumagawa ng isang likidong haligi na may taas h 2. Ang presyon na ito, tulad ng alam natin (§ 37), ay ipinapadala sa loob ng likido sa lahat ng direksyon. Samakatuwid, sa ibabang mukha ng katawan mula sa ibaba pataas na may puwersa F 2 pinindot ang isang likidong column nang mataas h 2. Pero h 2 pa h 1 , kaya ang modulus ng puwersa F 2 pang power modules F isa. Samakatuwid, ang katawan ay itinulak palabas ng likido na may puwersa F vyt, katumbas ng pagkakaiba ng pwersa F 2 - F 1 , ibig sabihin.
|
|
Ngunit ang S·h = V, kung saan ang V ay ang volume ng parallelepiped, at ang ρ W ·V = m W ay ang mass ng fluid sa volume ng parallelepiped. Kaya naman, F vyt \u003d g m well \u003d P well, i.e. ang buoyant force ay katumbas ng bigat ng likido sa dami ng katawan na nakalubog dito(Ang buoyant force ay katumbas ng bigat ng isang likido ng parehong dami ng dami ng katawan na nahuhulog dito). Ang pagkakaroon ng puwersa na nagtutulak sa isang katawan palabas ng isang likido ay madaling matuklasan sa eksperimentong paraan. Sa larawan a ay nagpapakita ng isang katawan na nasuspinde mula sa isang spring na may isang arrow pointer sa dulo. Ang arrow ay nagmamarka ng pag-igting ng spring sa tripod. Kapag ang katawan ay inilabas sa tubig, ang tagsibol ay nagkontrata (Fig. b). Ang parehong pag-urong ng tagsibol ay makukuha kung kumilos ka sa katawan mula sa ibaba pataas na may ilang puwersa, halimbawa, pindutin ito gamit ang iyong kamay (itaas ito). Samakatuwid, ang karanasan ay nagpapatunay na ang puwersang kumikilos sa isang katawan sa isang likido ay nagtutulak sa katawan palabas ng likido. Para sa mga gas, tulad ng alam natin, nalalapat din ang batas ni Pascal. Kaya Ang mga katawan sa gas ay napapailalim sa isang puwersa na nagtutulak sa kanila palabas ng gas. Sa ilalim ng impluwensya ng puwersang ito, tumataas ang mga lobo. Ang pagkakaroon ng puwersa na nagtutulak sa isang katawan palabas ng isang gas ay maaari ding maobserbahan sa eksperimento. Nagsabit kami ng isang glass ball o isang malaking prasko na sarado na may tapon sa isang pinaikling scale pan. Ang mga timbangan ay balanse. Pagkatapos ay inilalagay ang isang malawak na sisidlan sa ilalim ng prasko (o bola) upang mapalibutan nito ang buong prasko. Ang sisidlan ay puno ng carbon dioxide, ang density ng kung saan ay mas malaki kaysa sa density ng hangin (samakatuwid, ang carbon dioxide ay lumulubog at pinupuno ang sisidlan, inilipat ang hangin mula dito). Sa kasong ito, ang balanse ng mga kaliskis ay nabalisa. Ang isang tasa na may nasuspinde na prasko ay tumataas (Fig.). Ang isang prasko na nakalubog sa carbon dioxide ay nakakaranas ng mas malaking puwersang buoyant kaysa sa kumikilos dito sa hangin. Ang puwersa na nagtutulak sa isang katawan palabas ng isang likido o gas ay nakadirekta sa tapat ng puwersa ng grabidad na inilapat sa katawan na ito. Samakatuwid, prolcosmos). Ito ay nagpapaliwanag kung bakit sa tubig kung minsan ay madali nating iangat ang mga katawan na halos hindi natin maitago sa hangin. Ang isang maliit na balde at isang cylindrical na katawan ay sinuspinde mula sa spring (Fig., a). Ang arrow sa tripod ay nagmamarka ng extension ng spring. Ipinapakita nito ang bigat ng katawan sa hangin. Ang pag-angat ng katawan, ang isang sisidlan ng paagusan ay inilalagay sa ilalim nito, na puno ng likido sa antas ng tubo ng paagusan. Pagkatapos nito, ang katawan ay ganap na nahuhulog sa likido (Fig., b). Kung saan bahagi ng likido, ang dami nito ay katumbas ng dami ng katawan, ay ibinubuhos mula sa isang sisidlan ng pagbuhos sa isang baso. Ang spring contracts at ang pointer ng spring ay tumataas upang ipahiwatig ang pagbaba sa bigat ng katawan sa fluid. Sa kasong ito, bilang karagdagan sa puwersa ng grabidad, ang isa pang puwersa ay kumikilos sa katawan, na itinutulak ito palabas ng likido. Kung ang likido mula sa baso ay ibinuhos sa itaas na balde (i.e., ang inilipat ng katawan), pagkatapos ay babalik ang spring pointer sa paunang posisyon nito (Fig., c).
Batay sa karanasang ito, mahihinuha na ang puwersa na nagtutulak sa isang katawan na ganap na nalubog sa isang likido ay katumbas ng bigat ng likido sa dami ng katawan na ito . Naabot namin ang parehong konklusyon sa § 48. Kung ang isang katulad na eksperimento ay ginawa sa isang katawan na nalubog sa ilang gas, ito ay magpapakita na ang puwersang nagtutulak sa katawan palabas ng gas ay katumbas din ng bigat ng gas na kinuha sa dami ng katawan . Ang puwersa na nagtutulak sa isang katawan palabas ng isang likido o gas ay tinatawag Lakas ng archimedean, bilang parangal sa siyentipiko Archimedes na unang itinuro ang pagkakaroon nito at kinakalkula ang kahalagahan nito. Kaya, kinumpirma ng karanasan na ang puwersa ng Archimedean (o buoyant) ay katumbas ng bigat ng likido sa dami ng katawan, i.e. F A = P f = g m mabuti. Ang masa ng likido m f , na inilipat ng katawan, ay maaaring ipahayag sa mga tuntunin ng density nito ρ w at ang dami ng katawan V t nahuhulog sa likido (dahil V l - ang dami ng likido na inilipat ng katawan ay katumbas ng V t - ang dami ng katawan na nahuhulog sa likido), i.e. m W = ρ W V t. Pagkatapos ay makukuha natin: F A= g ρ f · V t Samakatuwid, ang puwersa ng Archimedean ay nakasalalay sa density ng likido kung saan ang katawan ay nalubog, at sa dami ng katawan na ito. Ngunit hindi ito nakasalalay, halimbawa, sa density ng sangkap ng isang katawan na nahuhulog sa isang likido, dahil ang dami na ito ay hindi kasama sa nagresultang formula. Alamin natin ngayon ang bigat ng isang katawan na nakalubog sa isang likido (o gas). Dahil ang dalawang puwersa na kumikilos sa katawan sa kasong ito ay nakadirekta sa magkasalungat na direksyon (ang gravity ay pababa, at ang puwersa ng Archimedean ay pataas), kung gayon ang bigat ng katawan sa likido P 1 ay magiging mas mababa kaysa sa bigat ng katawan sa vacuum P = gm sa puwersa ng Archimedean F A = g m w (saan m w ay ang masa ng likido o gas na inilipat ng katawan). kaya, kung ang isang katawan ay nahuhulog sa isang likido o gas, pagkatapos ay nababawasan ang timbang nito gaya ng timbang ng likido o gas na inilipat nito. Halimbawa. Tukuyin ang buoyant force na kumikilos sa isang bato na may volume na 1.6 m 3 sa tubig dagat. Isulat natin ang kalagayan ng problema at lutasin ito. Kapag ang lumulutang na katawan ay umabot sa ibabaw ng likido, pagkatapos ay sa karagdagang pataas na paggalaw nito, bababa ang puwersa ng Archimedean. Bakit? Ngunit dahil bababa ang volume ng bahagi ng katawan na nakalubog sa likido, at ang puwersa ng Archimedean ay katumbas ng bigat ng likido sa dami ng bahagi ng katawan na nahuhulog dito. Kapag ang puwersa ng Archimedean ay naging katumbas ng puwersa ng grabidad, ang katawan ay titigil at lulutang sa ibabaw ng likido, na bahagyang nalulubog dito. Ang resultang konklusyon ay madaling i-verify sa eksperimento. Ibuhos ang tubig sa sisidlan ng paagusan hanggang sa antas ng tubo ng paagusan. Pagkatapos nito, ilubog natin ang lumulutang na katawan sa sisidlan, na dati ay natimbang ito sa hangin. Pagbaba sa tubig, inilipat ng katawan ang isang dami ng tubig na katumbas ng dami ng bahagi ng katawan na nahuhulog dito. Sa pamamagitan ng pagtimbang sa tubig na ito, nakita natin na ang bigat nito (Archimedean force) ay katumbas ng puwersa ng grabidad na kumikilos sa isang lumulutang na katawan, o ang bigat ng katawan na ito sa hangin. Ang paggawa ng parehong mga eksperimento sa anumang iba pang mga katawan na lumulutang sa iba't ibang mga likido - sa tubig, alkohol, solusyon sa asin, maaari mong tiyakin na kung ang isang katawan ay lumulutang sa isang likido, kung gayon ang bigat ng likidong inilipat nito ay katumbas ng bigat ng katawan na ito sa hangin. Madaling patunayan iyon kung ang density ng isang solid solid ay mas malaki kaysa sa density ng isang likido, kung gayon ang katawan ay lumulubog sa naturang likido. Ang isang katawan na may mas mababang density ay lumulutang sa likidong ito. Ang isang piraso ng bakal, halimbawa, ay lumulubog sa tubig ngunit lumulutang sa mercury. Ang katawan, sa kabilang banda, na ang density ay katumbas ng density ng likido, ay nananatili sa balanse sa loob ng likido. Ang yelo ay lumulutang sa ibabaw ng tubig dahil ang density nito ay mas mababa kaysa sa tubig. Kung mas mababa ang density ng katawan kumpara sa density ng likido, ang mas maliit na bahagi ng katawan ay nahuhulog sa likido . Sa pantay na densidad ng katawan at likido, lumulutang ang katawan sa loob ng likido sa anumang lalim. Dalawang hindi mapaghalo na likido, halimbawa tubig at kerosene, ay matatagpuan sa isang sisidlan alinsunod sa kanilang mga densidad: sa ibabang bahagi ng sisidlan - mas siksik na tubig (ρ = 1000 kg / m 3), sa itaas - mas magaan na kerosene (ρ = 800 kg / m 3). Ang average na density ng mga nabubuhay na organismo na naninirahan sa kapaligiran ng tubig ay naiiba nang kaunti sa density ng tubig, kaya ang kanilang timbang ay halos ganap na balanse ng puwersa ng Archimedean. Salamat dito, ang mga hayop sa tubig ay hindi nangangailangan ng gayong malakas at napakalaking balangkas tulad ng mga terrestrial. Para sa parehong dahilan, ang mga putot ng mga halaman sa tubig ay nababanat. Ang pantog ng paglangoy ng isang isda ay madaling nagbabago sa dami nito. Kapag ang isda ay bumaba sa isang malaking lalim sa tulong ng mga kalamnan, at ang presyon ng tubig dito ay tumataas, ang bula ay kumukuha, ang dami ng katawan ng isda ay bumababa, at hindi ito itulak paitaas, ngunit lumalangoy sa kailaliman. Kaya, ang isda ay maaaring, sa loob ng ilang mga limitasyon, ay umayos sa lalim ng pagsisid nito. Kinokontrol ng mga balyena ang kanilang diving depth sa pamamagitan ng pagkontrata at pagpapalawak ng kanilang kapasidad sa baga. Mga barkong naglalayag.Ang mga barkong lumulutang sa mga ilog, lawa, dagat at karagatan ay itinayo mula sa iba't ibang materyales na may iba't ibang densidad. Ang katawan ng barko ay kadalasang gawa sa bakal. Ang lahat ng mga panloob na fastener na nagbibigay ng lakas sa mga barko ay gawa rin sa mga metal. Para sa pagtatayo ng mga barko, ginagamit ang iba't ibang mga materyales, na, kumpara sa tubig, ay may parehong mas mataas at mas mababang density. Paano lumulutang, sumasakay at nagdadala ng malalaking kargada ang mga barko? Ang isang eksperimento sa isang lumulutang na katawan (§ 50) ay nagpakita na ang katawan ay nag-aalis ng napakaraming tubig sa ilalim ng tubig na bahagi nito na ang tubig na ito ay katumbas ng timbang sa bigat ng katawan sa hangin. Totoo rin ito para sa anumang barko. Ang bigat ng tubig na inilipat sa ilalim ng dagat na bahagi ng barko ay katumbas ng bigat ng barkong may kargamento sa hangin o ang puwersa ng grabidad na kumikilos sa barkong may kargamento. Ang lalim kung saan ang isang barko ay lumubog sa tubig ay tinatawag burador . Ang pinakamalalim na pinahihintulutang draft ay minarkahan sa katawan ng barko na may pulang linya na tinatawag linya ng tubig (mula sa Dutch. tubig- tubig). Ang bigat ng tubig na inilipat ng barko kapag inilubog sa linya ng tubig, katumbas ng puwersa ng grabidad na kumikilos sa barko na may kargamento, ay tinatawag na displacement ng barko. Sa kasalukuyan, ang mga barko na may displacement na 5,000,000 kN (5 10 6 kN) at higit pa ay itinatayo para sa transportasyon ng langis, ibig sabihin, may bigat na 500,000 tonelada (5 10 5 t) at higit pa kasama ng mga kargamento. Kung ibawas natin ang bigat ng barko mismo mula sa displacement, pagkatapos ay makukuha natin ang carrying capacity ng barkong ito. Ang kapasidad ng pagdadala ay nagpapakita ng bigat ng kargamento na dinadala ng barko. Ang paggawa ng mga barko ay umiral sa Sinaunang Egypt, sa Phoenicia (pinaniniwalaan na ang mga Phoenician ay isa sa mga pinakamahusay na gumagawa ng barko), Sinaunang Tsina. Sa Russia, ang paggawa ng mga barko ay nagmula sa pagliko ng ika-17 at ika-18 na siglo. Pangunahing mga barkong pandigma ang itinayo, ngunit sa Russia ang unang icebreaker, mga barko na may panloob na combustion engine, at ang nuclear icebreaker na Arktika. Aeronautics.
Pagguhit na naglalarawan sa lobo ng magkapatid na Montgolfier noong 1783: "Tingnan at eksaktong sukat ng Balloon Globe, na siyang una." 1786 Mula noong sinaunang panahon, pinangarap ng mga tao na lumipad sa itaas ng mga ulap, lumangoy sa karagatan ng hangin, habang sila ay naglayag sa dagat. Para sa aeronautics Sa una, ang mga lobo ay ginamit, na puno ng pinainit na hangin, o ng hydrogen o helium. Upang ang isang lobo ay tumaas sa hangin, kinakailangan na ang puwersa ng Archimedean (buoyancy) F Si A, na kumikilos sa bola, ay higit pa sa gravity F mabigat, i.e. F A > F mabigat Habang tumataas ang bola, bumababa ang puwersa ng Archimedean na kumikilos dito ( F A = gρV), dahil ang density ng itaas na kapaligiran ay mas mababa kaysa sa ibabaw ng Earth. Upang tumaas nang mas mataas, ang isang espesyal na ballast (timbang) ay ibinaba mula sa bola at ito ay nagpapagaan sa bola. Sa kalaunan ay naabot ng bola ang pinakamataas na taas ng pag-angat nito. Upang ibaba ang bola, ang bahagi ng gas ay inilabas mula sa shell nito gamit ang isang espesyal na balbula. Sa pahalang na direksyon, ang lobo ay gumagalaw lamang sa ilalim ng impluwensya ng hangin, kaya ito ay tinatawag na lobo (mula sa Greek hangin- hangin, stato- nakatayo). Hindi pa katagal, ang malalaking lobo ay ginamit upang pag-aralan ang itaas na mga layer ng atmospera, ang stratosphere - mga stratostat . Bago nila natutunan kung paano gumawa ng malalaking sasakyang panghimpapawid para sa transportasyon ng mga pasahero at kargamento sa pamamagitan ng hangin, ginamit ang mga kontroladong lobo - mga airship. Mayroon silang isang pinahabang hugis, isang gondola na may makina ay nasuspinde sa ilalim ng katawan, na nagtutulak sa propeller. Ang lobo ay hindi lamang tumataas nang mag-isa, ngunit maaari ring iangat ang ilang kargamento: isang cabin, mga tao, mga instrumento. Samakatuwid, upang malaman kung anong uri ng pagkarga ang maaaring iangat ng lobo, kinakailangan upang matukoy ito. lakas ng pag-angat. Hayaan, halimbawa, ang isang lobo na may dami na 40 m 3 na puno ng helium ay ilunsad sa hangin. Ang masa ng helium na pumupuno sa shell ng bola ay magiging katumbas ng: Nangangahulugan ito na kayang buhatin ng bolang ito ang isang load na tumitimbang ng 520 N - 71 N = 449 N. Ito ang puwersa ng pag-angat nito. Ang isang lobo na may parehong volume, ngunit puno ng hydrogen, ay maaaring magbuhat ng isang load na 479 N. Nangangahulugan ito na ang puwersa ng pag-angat nito ay mas malaki kaysa sa isang lobo na puno ng helium. Gayunpaman, ang helium ay ginagamit nang mas madalas, dahil hindi ito nasusunog at samakatuwid ay mas ligtas. Ang hydrogen ay isang nasusunog na gas. Mas madaling itaas at ibaba ang isang lobo na puno ng mainit na hangin. Para dito, ang isang burner ay matatagpuan sa ilalim ng butas na matatagpuan sa ibabang bahagi ng bola. Gamit ang isang gas burner, maaari mong kontrolin ang temperatura ng hangin sa loob ng bola, na nangangahulugan ng density at buoyancy nito. Upang ang bola ay tumaas nang mas mataas, sapat na upang mapainit ang hangin sa loob nito nang mas malakas, na pinapataas ang apoy ng burner. Kapag bumaba ang apoy ng burner, bumababa ang temperatura ng hangin sa bola, at bababa ang bola. Posibleng pumili ng ganoong temperatura ng bola kung saan ang bigat ng bola at ang cabin ay magiging katumbas ng puwersa ng buoyancy. Pagkatapos ang bola ay mag-hang sa hangin, at ito ay magiging madali upang gumawa ng mga obserbasyon mula dito. Habang umuunlad ang agham, nagkaroon din ng mga makabuluhang pagbabago sa teknolohiya ng aeronautical. Naging posible na gumamit ng mga bagong shell para sa mga lobo, na naging matibay, lumalaban sa hamog na nagyelo at magaan. Ang mga nakamit sa larangan ng radio engineering, electronics, automation ay naging posible na magdisenyo ng mga unmanned balloon. Ang mga lobo na ito ay ginagamit upang pag-aralan ang mga agos ng hangin, para sa heograpikal at biomedical na pananaliksik sa mas mababang mga layer ng atmospera. Lahat kami ay kinuha ang presyon ng dugo. Alam ng halos lahat na ang normal na presyon ay 120/80 mmHg. Ngunit hindi lahat ay makakasagot kung ano talaga ang ibig sabihin ng mga numerong ito. Subukan nating alamin kung ano ang karaniwang ibig sabihin ng upper / lower pressure, pati na rin kung paano naiiba ang mga halagang ito sa bawat isa. Una, tukuyin natin ang mga konsepto. Ang presyon ng dugo (BP) ay isa sa pinakamahalagang tagapagpahiwatig, ipinapakita nito ang paggana ng sistema ng sirkulasyon. Ang tagapagpahiwatig na ito ay nabuo sa pakikilahok ng puso, mga daluyan ng dugo at dugo na gumagalaw sa kanila.
Ang presyon ng dugo ay ang presyon ng dugo sa dingding ng isang arterya Bukod dito, depende ito sa paglaban ng dugo, dami nito, "na-eject" bilang resulta ng isang contraction (tinatawag itong systole), at ang intensity ng contractions ng puso. Ang pinakamataas na presyon ng dugo ay maaaring maobserbahan kapag ang puso ay nagkontrata at "naglalabas" ng dugo mula sa kaliwang ventricle, at ang pinakamababa - sa panahon ng pagpasok sa kanang atrium, kapag ang pangunahing kalamnan ay nakakarelaks (diastole). Dito na tayo sa pinakamahalaga.
Sa ilalim ng itaas na presyon o, sa wika ng agham, systolic, ay tumutukoy sa presyon ng dugo sa panahon ng pag-urong. Ang tagapagpahiwatig na ito ay nagpapakita kung paano nagkontrata ang puso. Ang pagbuo ng naturang presyon ay isinasagawa kasama ang pakikilahok ng malalaking arterya (halimbawa, ang aorta), at ang tagapagpahiwatig na ito ay nakasalalay sa isang bilang ng mga pangunahing kadahilanan. Kabilang dito ang:
Tulad ng para sa mas mababang presyon (sa madaling salita, diastolic), ipinapakita nito kung anong paglaban ang nararanasan ng dugo habang gumagalaw sa mga daluyan ng dugo. Ang mas mababang presyon ay nangyayari kapag ang aortic valve ay nagsasara at ang dugo ay hindi na makabalik sa puso. Sa kasong ito, ang puso mismo ay puno ng iba pang dugo, puspos ng oxygen, at naghahanda para sa susunod na pag-urong. Ang paggalaw ng dugo ay nangyayari na parang sa pamamagitan ng gravity, passively. Ang mga salik na nakakaapekto sa diastolic pressure ay kinabibilangan ng:
Napagpasyahan namin: sa halimbawang ibinigay sa simula ng artikulo (120/80), 120 ay isang tagapagpahiwatig ng itaas na presyon ng dugo, at 80 ay mas mababa.
Presyon ng dugo - pamantayan at mga paglihis Sa pagsasabi, ang pagbuo ng presyon ng dugo ay pangunahing nakasalalay sa pamumuhay, masustansyang diyeta, mga gawi (kabilang ang masasamang bagay), at ang dalas ng stress. Halimbawa, sa pamamagitan ng pagkain ng isang partikular na pagkain, maaari mong partikular na babaan / pataasin ang presyon ng dugo. Ito ay tunay na kilala na may mga kaso kapag ang mga tao ay ganap na gumaling sa hypertension pagkatapos baguhin ang kanilang mga gawi at pamumuhay. Bakit kailangan mong malaman ang halaga ng presyon ng dugo?Para sa bawat 10 mmHg na pagtaas, ang panganib ng cardiovascular disease ay tumataas ng humigit-kumulang 30 porsiyento. Ang mga taong may mataas na presyon ng dugo ay pitong beses na mas malamang na magkaroon ng stroke, apat na beses na mas malamang na magkaroon ng coronary heart disease, at dalawang beses na mas malamang na magkaroon ng pinsala sa mga daluyan ng dugo ng mas mababang paa't kamay.
Kaya naman ang pag-alam sa sanhi ng mga sintomas tulad ng pagkahilo, migraine o pangkalahatang kahinaan ay dapat magsimula sa pagsukat ng presyon ng dugo. Sa ilang mga kaso, ang presyon ay dapat na patuloy na subaybayan at suriin bawat ilang oras.
Paano sinusukat ang presyon
Sa karamihan ng mga kaso, ang presyon ng dugo ay sinusukat gamit ang isang espesyal na aparato na binubuo ng mga sumusunod na elemento:
Ang cuff ay inilagay sa ibabaw ng balikat. Sa panahon ng proseso ng pagsukat, kinakailangan na sumunod sa ilang mga kinakailangan, kung hindi, ang resulta ay maaaring hindi tama (underestimated o overestimated), na, sa turn, ay maaaring makaapekto sa kasunod na mga taktika sa paggamot.
Presyon ng dugo - pagsukat
Paano suriin ang iyong presyon ng dugoKung mas mataas ang presyon ng dugo ng isang tao, mas malaki ang posibilidad na magkaroon ng mga karamdaman tulad ng stroke, ischemia, pagkabigo sa bato, at iba pa. Para sa isang independiyenteng pagtatasa ng tagapagpahiwatig ng presyon, maaari kang gumamit ng isang espesyal na pag-uuri na binuo noong 1999. Numero ng talahanayan 1. Pagtatasa ng antas ng presyon ng dugo. Norm * - pinakamainam sa mga tuntunin ng pag-unlad ng mga sakit sa vascular at puso, pati na rin ang dami ng namamatay.
Numero ng talahanayan 2. Pagtatasa ng antas ng presyon ng dugo. Alta-presyon
Ang pisika ay isang kumplikadong paksa. Hindi lahat ay maiintindihan ito Mayroong maraming iba't ibang mga kawili-wiling termino at formula sa pisika. Kapaki-pakinabang na impormasyon - ang presyon ay sinusukat sa pascals Tulad ng para sa liham na kumakatawan sa presyon sa pisika - letrang latin R P,Pa wala nang idadagdag, ngunit ang haba ng mensahe ay dapat na 40) Presyon ay isang pisikal na dami. Ito ay tinukoy bilang ang puwersa ng presyon sa anumang ibabaw, sa lugar ng ibabaw na ito. Ang pisikal na presyon ay tinutukoy ng isang maliit na letrang Ingles p. Ang letrang F ay kumakatawan sa pressure force, at ang letrang S ay kumakatawan sa surface area. Ang presyon ay sinusukat N / m2 (Newton bawat metro kuwadrado). Maaaring ma-convert ang halagang ito sa Pascals (Pa). Ang isang Pa ay magiging katumbas ng isang N / m. Ang sagot sa madaling tanong na ito ay mula sa larangan ng pisika, ang unang kurso, na itinuro sa mataas na paaralan. Mula noon ay malinaw kong naaalala na ang liham para sa presyon, p. At ang formula ay p=f/s. Ang formula na ito ay matatagpuan sa anumang aklat-aralin sa pisika. Tulad ng naaalala ko mula sa mga aralin sa pisika ng paaralan, ang presyon ay tinutukoy ng Latin na titik p. Wala naman sigurong nagbago sa loob ng ilang taon. Ang presyon ay sinusukat sa pascals (ipinahiwatig ng Pa, o Pa sa mga letrang Latin). Naaalala ko rin mula sa mga aralin sa pisika na ang presyon ay sinusukat sa Pascals, at ang yunit na ito ay itinalaga sa SI system bilang Pa. Sa palagay ko ang mga naturang yunit ng pagsukat ay hindi nagbabago sa paglipas ng panahon, dahil naimbento sila ng matagal na ang nakalipas at ginagamit ito ng lahat. Presyon ay isang pisikal na dami na nagpapakilala sa distribusyon ng puwersa sa lugar kung saan ito inilalapat. Ang ratio ng puwersang ito F sa ibabaw na lugar S ay nagpapakita ng presyon, na nakasulat bilang isang formula.
Sa Latin formula na ito ang titik P ay nagsasaad ng pisikal na dami - presyon. Gamit ang formula, maaari mong sundin ang pagbabago sa presyon. Halimbawa, upang mapataas ang presyon, kailangan mong dagdagan ang puwersa (halaga sa numerator) o bawasan ang lugar ng aplikasyon (denominator). Tulad ng tamang sinabi sa itaas, Ang presyon sa pisika ay tinutukoy ng titik P. At ang yunit para sa pagsukat ng presyon sa International System of Units (SI) ay talagang pascal (Pa). Ang pisikal na dami na ito ay may utang sa pangalan nito sa pinaka-mahuhusay na Pranses na siyentipiko at manunulat ng ika-17 siglo na si Blaise Pascal, na sa kanyang maikling buhay (39 taon) ay pinatunayan hindi lamang ang pagkakaroon ng presyur sa atmospera, ngunit nagsagawa din ng isang malaking halaga ng pananaliksik at mga eksperimento. . Si Pascal ay may espesyal na kahinaan para sa matematika, sa larangan kung saan minsan ay nakatuklas siya sa isang gabi. Isipin na siya ay isa sa mga tagalikha ng mathematical analysis, projective geometry, probability theory, at, bukod sa iba pang mga bagay, ang imbentor ng unang mga makina sa pagkalkula - ang prototype ng mga modernong computer! Gayunpaman, ang pinakamahalagang bagay ay ang katanyagan at kayamanan ay hindi nagpatigas sa puso ng isang dakilang tao. Si Blaise Pascal, hanggang sa katapusan ng kanyang mga araw, ay nag-aalaga sa mga karaniwang tao, na namamahagi ng karamihan sa kita sa kawanggawa.
Ang makina ng pagbibilang ni Pascal
Sa natatandaan ko, ang pressure ay tinutukoy ng letrang P. Bukod dito, maaari mong gamitin ang parehong malaki at maliit na titik P. Halimbawa, narito ang formula para sa labis na presyon ng gas:
Ang formula ay nagpapahiwatig ng 3 lahat ay iba't ibang uri ng presyon. Mga titik na malapit sa p ipahiwatig ang uri ng presyon. Sa kasong ito: p at overpressure. p- buong presyon. p a ay presyon ng atmospera. Ang yunit ng pagsukat ng pisikal na dami (presyon) na ito sa sistema ng mga yunit ay Pa (Pascal). Ang yunit na ito ay ipinangalan sa sikat na Pranses. siyentipiko at pilosopo na si Blaise Pascal (mga taon ng buhay 1623 - 1662). Sa pamamagitan ng paraan, ang isa sa mga programming language na Pascal ay ipinangalan din sa kanya. Sa pisika, ang letrang p (maliit na titik) ay ginagamit upang tukuyin ang presyon.
Ang liham na nagpapakita ng presyon ay ganito ang hitsura: p. Sa C system, ang presyon ay sinusukat sa Pascals (Pa). Ano pa ang masasabi mo tungkol sa pressure? Iyon ba ang pisikal na kahulugan nito, lalo na kung ano ito. Kinakatawan ito ng A: ang puwersa na kumikilos sa ibabaw ng yunit na matatagpuan sa loob ng katawan ay presyon, at sa formula ay ganito ang hitsura nito p = F / S. Ito ay ang ratio ng puwersa na kumikilos sa isang ibabaw na patayo sa ibabaw na iyon sa lugar ng ibabaw na iyon. Ang yunit ng presyon ay sinusukat sa SI = 1Pa (Pascal). >> Presyon at puwersa ng presyon Isinumite ng mga mambabasa mula sa mga site sa Internet Isang koleksyon ng mga abstract ng mga aralin sa pisika, mga abstract sa isang paksa mula sa kurikulum ng paaralan. Calendar thematic planning, physics grade 7 online, mga libro at textbook sa physics. Ang mag-aaral ay naghahanda para sa aralin.  
|
