نیروهای وارد بر فیلم لاستیکی

از هر دو طرف یکسان هستند

رگ های ارتباطی برای ما مشترک هستند. به عنوان مثال، می تواند یک کتری، قوطی آبیاری یا قهوه جوش باشد.

سطوح یک مایع همگن در ظروف ارتباطی با هر شکلی در یک سطح قرار می گیرند.

مایعات با چگالی متفاوت

اما S · h = V که V حجم متوازی الاضلاع است و ρ w · V = m w جرم سیال در حجم متوازی الاضلاع است. از این رو،

F vyt = g m w = P w،

یعنی نیروی شناور برابر با وزن مایع در حجم جسم غوطه ور در آن است(نیروی شناوری برابر است با وزن مایعی با حجم جسم غوطه ور در آن).

وجود نیرویی که جسم را از یک مایع به بیرون رانده می کند، به راحتی می تواند به صورت تجربی کشف شود.

روی تصویر آبدنی را به تصویر می‌کشد که از فنر آویزان شده و در انتهای آن یک نشانگر پیکان قرار دارد. یک فلش امتداد فنر روی سه پایه را نشان می دهد. هنگامی که بدن در آب رها می شود، چشمه منقبض می شود (شکل، ب). همین انقباض فنر حاصل می شود اگر از پایین به بالا با مقداری نیرو روی بدن عمل کنید مثلا با دست فشار دهید (بالابر).

بنابراین، تجربه این را تأیید می کند جسمی در مایع تحت تأثیر نیرویی قرار می گیرد که این جسم را از مایع بیرون می راند.

همانطور که می دانیم قانون پاسکال در مورد گازها نیز صدق می کند. از همین رو اجسام در گاز تحت نیرویی قرار می گیرند که آنها را از گاز بیرون می راند... این نیرو باعث می شود که بالن ها به سمت بالا بروند. وجود نیرویی که جسم را از گاز بیرون می راند نیز به صورت تجربی قابل مشاهده است.

یک کره شیشه ای یا یک فلاسک بزرگ که با درپوش بسته شده است را به یک تابه توزین کوتاه آویزان کنید. ترازو متعادل است. سپس یک ظرف عریض در زیر فلاسک (یا توپ) قرار می گیرد تا کل فلاسک را احاطه کند. ظرف پر از دی اکسید کربن است که چگالی آن از هوا بیشتر است (بنابراین دی اکسید کربنپایین می رود و ظرف را پر می کند و هوا را از آن جابجا می کند). در این حالت تعادل وزنه ها به هم می خورد. فنجان با فلاسک معلق بالا می رود (شکل). فلاسک غوطه ور در دی اکسید کربن نیروی شناوری بیشتری نسبت به هوا دارد.

نیرویی که جسم را از یک مایع یا گاز به بیرون می راند، مخالف نیروی گرانش است که به این جسم وارد می شود.

بنابراین، procosmos). این توضیح می دهد که چرا در آب گاهی اوقات اجسامی را که به سختی در هوا نگه می داریم به راحتی بلند می کنیم.

یک سطل کوچک و یک بدنه استوانه ای شکل از فنر آویزان شده است (شکل A). یک فلش روی سه پایه نشان دهنده کشش فنر است. وزن بدن را در هوا نشان می دهد. پس از بالا بردن بدن، یک رگ جزر در زیر آن قرار می گیرد که تا سطح لوله جزر با مایع پر شده است. پس از آن، بدن به طور کامل در مایع غوطه ور می شود (شکل، B). که در آن قسمتی از مایع که حجم آن برابر با حجم بدن است بیرون می ریزداز یک ظرف جزر به یک لیوان. فنر منقبض می شود و نشانگر فنر به سمت بالا حرکت می کند که نشان دهنده کاهش وزن بدن در مایع است. در این حالت علاوه بر نیروی جاذبه، نیروی دیگری بر جسم وارد می شود و آن را از مایع بیرون می راند. اگر مایع شیشه در سطل بالایی (یعنی سطل جابجا شده توسط بدنه) ریخته شود، نشانگر فنر به موقعیت اولیه خود باز می گردد (شکل، C).

بر اساس این تجربه می توان نتیجه گرفت که نیروی بیرون راندن جسم کاملاً غوطه ور در مایع برابر با وزن مایع در حجم این جسم است. ... ما در بند 48 به همین نتیجه رسیدیم.

اگر آزمایش مشابهی با جسم غوطه ور در هر گازی انجام می شد، آن را نشان می داد نیرویی که جسم را از گاز خارج می کند نیز برابر با وزن گاز گرفته شده در حجم بدن است .

نیرویی که جسم را از مایع یا گاز به بیرون می راند نامیده می شود نیروی ارشمیدسی، به افتخار دانشمند ارشمیدس ، که ابتدا به وجود آن اشاره کرد و ارزش آن را محاسبه کرد.

بنابراین، تجربه تأیید کرده است که نیروی ارشمیدسی (یا شناوری) برابر با وزن مایع در حجم بدن است، یعنی. اف A = پ w = گرم متر f. جرم mw مایع جابجا شده توسط جسم را می توان از طریق چگالی ρw و حجم بدن V t غوطه ور در مایع بیان کرد (از آنجایی که Vw - حجم مایع جابجا شده توسط بدن برابر است با V t - حجم جسم غوطه ور در مایع) یعنی m w = ρ w V t. سپس به دست می آوریم:

اف A = g ρ f Vتی

در نتیجه، نیروی ارشمیدسی به چگالی مایعی که جسم در آن غوطه ور است و به حجم این جسم بستگی دارد. اما به عنوان مثال، به چگالی ماده یک جسم غوطه ور در مایع بستگی ندارد، زیرا این مقدار در فرمول حاصل گنجانده نشده است.

اکنون وزن جسم غوطه ور در مایع (یا گاز) را تعیین می کنیم. از آنجایی که دو نیروی وارد بر جسم در این حالت در جهت مخالف هستند (گرانش به سمت پایین است و نیروی ارشمیدسی به سمت بالا است)، بنابراین وزن جسم در مایع P 1 خواهد بود. وزن کمتراجسام در خلاء P = g mبر نیروی ارشمیدسی اف A = گرم متر w (کجا متر g جرم مایع یا گازی است که توسط بدن جابجا شده است).

بدین ترتیب، اگر جسمی در مایع یا گاز غوطه ور شود، به اندازه وزن مایع یا گاز جابجا شده توسط آن، وزن خود را از دست می دهد..

مثال... نیروی شناوری را که بر روی سنگی با حجم 1.6 متر مکعب در آب دریا وارد می شود، تعیین کنید.

بیایید شرایط مشکل را بنویسیم و آن را حل کنیم.

هنگامی که جسم شناور به سطح مایع می رسد، با حرکت بیشتر به سمت بالا، نیروی ارشمیدسی کاهش می یابد. چرا؟ اما چون حجم قسمتی از بدن که در مایع غوطه ور است کاهش می یابد و نیروی ارشمیدسی برابر وزن مایع در حجم قسمت غوطه ور در آن است.

هنگامی که نیروی ارشمیدسی برابر با نیروی گرانش شود، جسم می ایستد و روی سطح مایع شناور می شود و تا حدی در آن غوطه ور می شود.

این نتیجه گیری را می توان به راحتی با تجربه تأیید کرد.

آب را تا سطح لوله خروجی داخل ظرف خروجی بریزید. پس از آن، بدن شناور را که قبلاً در هوا وزن کرده بودیم، در ظرف غوطه ور می کنیم. بدن پس از فرود در آب حجمی از آب را به اندازه حجم بخشی از بدن غوطه ور در آن جابه جا می کند. با وزن کردن این آب، متوجه می شویم که وزن آن (نیروی ارشمیدس) برابر با نیروی گرانش وارد بر جسم شناور یا وزن این جسم در هوا است.

با انجام آزمایش های مشابه با هر جسم دیگری که در مایعات مختلف شناور است - در آب، الکل، محلول نمک، می توان مطمئن شد که اگر جسمی در مایعی شناور باشد، وزن مایع جابجا شده توسط آن برابر با وزن این جسم در هوا است..

اثبات آن آسان است اگر چگالی یک جامد جامد از چگالی یک مایع بیشتر باشد، بدن در چنین مایعی فرو می‌رود. جسمی با چگالی کمتر در این مایع شناور است... به عنوان مثال، یک تکه آهن در آب غرق می شود، اما در جیوه شناور می شود. جسمی که چگالی آن برابر با چگالی مایع است در داخل مایع در حالت تعادل باقی می ماند.

یخ روی سطح آب شناور است، زیرا چگالی آن کمتر از چگالی آب است.

هر چه چگالی بدن در مقایسه با چگالی مایع کمتر باشد، قسمت کمتری از بدن در مایع غوطه ور می شود. .

با تراکم یکسان بدن و مایع، بدن در هر عمقی در داخل مایع شناور می شود.

دو مایع غیر قابل اختلاط، به عنوان مثال آب و نفت سفید، مطابق با چگالی آنها در ظرف قرار دارند: در قسمت پایین ظرف - آب متراکم تر (ρ = 1000 کیلوگرم بر متر 3)، در بالا - نفت سفید سبک تر (ρ = 800). کیلوگرم بر متر 3) ...

میانگین چگالی موجودات زنده ساکن در محیط آبی با چگالی آب کمی متفاوت است، بنابراین وزن آنها تقریباً به طور کامل توسط نیروی ارشمیدسی متعادل می شود. با تشکر از این، حیوانات آبزی به اسکلت های قوی و عظیم مانند اسکلت های زمینی نیاز ندارند. به همین دلیل، تنه گیاهان آبزی کشسان است.

مثانه شنای ماهی به راحتی حجم خود را تغییر می دهد. وقتی ماهی با کمک ماهیچه ها پایین می آید عمق زیاد، و فشار آب روی آن زیاد می شود، حباب منقبض می شود، حجم بدن ماهی کم می شود و به سمت بالا رانده نمی شود، بلکه در اعماق شناور می شود. بنابراین، ماهی ها می توانند در محدوده های خاصی، عمق غوطه وری خود را تنظیم کنند. نهنگ ها با افزایش و کاهش ظرفیت ریه، عمق غوطه وری خود را تنظیم می کنند.

کشتی های قایقرانی.

کشتی های قایقرانی از رودخانه ها، دریاچه ها، دریاها و اقیانوس ها ساخته شده اند مواد مختلفبا چگالی متفاوت... بدنه کشتی ها معمولا از ورق های فولادی... همه چيز تثبیت های داخلیکه به کشتی ها استحکام می بخشد نیز از فلز ساخته شده اند. برای ساخت کشتی استفاده کنید مواد مختلفکه در مقایسه با آب چگالی بالاتر و کمتری دارند.

چگونه کشتی ها روی آب می مانند، سوار می شوند و بارهای زیادی را حمل می کنند؟

آزمایش با جسم شناور (§ 50) نشان داد که بدن آنقدر آب را با قسمت زیر آب خود جابه جا می کند که وزن این آب برابر با وزن بدن در هوا است. این برای هر کشتی نیز صادق است.

وزن آب جابجا شده توسط قسمت زیر آبی کشتی برابر با وزن کشتی با محموله در هوا یا نیروی گرانش وارد بر کشتی حامل محموله است..

به عمقی که کشتی در آب غوطه ور می شود گفته می شود رسوب ... حداکثر پیش نویس مجاز روی بدنه کشتی با خط قرمزی به نام مشخص شده است خط آب (از هلندی. اب- اب).

وزن آب جابجا شده توسط کشتی هنگام غوطه ور شدن در خط آب، برابر با نیروی گرانش وارد بر کشتی همراه با محموله، جابجایی کشتی نامیده می شود..

در حال حاضر برای حمل و نقل نفت، کشتی هایی با جابجایی 5000000 کیلونیوتن (5 · 106 کیلونیوتن) و بیشتر، یعنی با وزن 500000 تن (5 · 105 تن) و بیشتر ساخته می شوند.

اگر وزن خود کشتی را از جابجایی کم کنیم، ظرفیت حمل این کشتی را بدست می آوریم. ظرفیت حمل نشان دهنده وزن محموله حمل شده توسط کشتی است.

کشتی سازی وجود داشت در مصر باستان، در فنیقیه (اعتقاد بر این است که فنیقی ها یکی از بهترین کشتی سازان بودند)، چین باستان.

در روسیه، کشتی سازی در اواخر قرن 17 و 18 آغاز شد. بیشتر کشتی‌های جنگی ساخته می‌شدند، اما در روسیه بود که اولین یخ‌شکن، کشتی‌هایی با موتور ساخته شد. احتراق داخلی، یخ شکن هسته ای «آرکتیکا».

هوانوردی.

نقاشی در توصیف بالون برادران مونتگولفیر در سال 1783: "مشاهده و ابعاد دقیق بالون زمین"اولین بار این بود". 1786

از زمان های قدیم، مردم آرزو داشتند که بتوانند بر فراز ابرها پرواز کنند، در اقیانوس هوا شنا کنند، همانطور که در دریا شنا می کردند. برای هوانوردی

در ابتدا از بالون هایی استفاده می شد که با هوای گرم یا هیدروژن یا هلیوم پر می شدند.

برای اینکه بالون به هوا برود لازم است نیروی ارشمیدسی (شناوری) افو عمل بر روی توپ بیشتر از نیروی گرانش بود افسنگین، یعنی افالف> افسنگین

با بالا آمدن توپ، نیروی ارشمیدسی وارد بر آن کاهش می یابد. اف A = gρV) از چگالی لایه های بالاییجو کمتر از سطح زمین است. برای بلندتر شدن، یک بالاست (وزنه) مخصوص از توپ انداخته می شود و این باعث سبکتر شدن توپ می شود. در نهایت توپ به حداکثر ارتفاع خود می رسد. بخشی از گاز آزاد می شود تا با استفاده از یک دریچه مخصوص، توپ را از پوسته خود آزاد کند.

در جهت افقی، بالون تنها تحت تأثیر باد حرکت می کند، بنابراین به آن می گویند بالون (از یونانی هوا- هوا، stato- ایستاده). برای مطالعه لایه های بالایی جو، استراتوسفر، در گذشته نه چندان دور، از بالون های بزرگ استفاده می شد - بالن های استراتوسفری .

قبل از اینکه ساختن را یاد بگیریم هواپیماهای بزرگبرای حمل و نقل مسافر و کالا از طریق هوا از بالن های کنترل شده استفاده شد - کشتی های هوایی... آنها شکلی کشیده دارند، یک گوندولا با موتور در زیر بدنه آویزان است که پروانه را به حرکت در می آورد.

بالون نه تنها به خودی خود بلند می شود، بلکه می تواند مقداری بار را نیز بلند کند: کابین، افراد، وسایل. بنابراین، برای اینکه بفهمیم چه نوع باری می تواند بالون را بلند کند، باید آن را تعیین کرد بلند کردن.

برای مثال فرض کنید یک بالون 40 متر مکعبی پر از هلیوم به هوا پرتاب شود. جرم هلیوم پرکننده پوسته کره برابر با:
m Ge = ρ Ge · V = 0.1890 kg / m 3 40 m 3 = 7.2 کیلوگرم،
و وزن آن عبارت است از:
P Ge = g · m Ge; P Ge = 9.8 نیوتن / کیلوگرم 7.2 کیلوگرم = 71 نیوتن.
نیروی شناوری (ارشمیدس) وارد بر این توپ در هوا برابر با وزن هوایی با حجم 40 متر مکعب است، یعنی.
F A = ​​g · ρ هوا V; F A = ​​9.8 نیوتن / کیلوگرم 1.3 کیلوگرم / متر 3 40 متر 3 = 520 نیوتن.

این بدان معنی است که این توپ می تواند باری به وزن 520 نیوتن - 71 نیوتن = 449 نیوتن را بلند کند. این نیروی بالابرنده آن است.

یک توپ با همان حجم، اما پر از هیدروژن، می‌تواند باری با قدرت 479 نیوتن را بلند کند. این بدان معناست که نیروی بالابرنده آن بیشتر از یک توپ پر از هلیوم است. اما با این وجود، هلیوم بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا نمی سوزد و بنابراین ایمن تر است. هیدروژن یک گاز قابل احتراق است.

بلند کردن و پایین آوردن یک بالون پر از هوای گرم بسیار ساده تر است. برای این، یک مشعل در زیر سوراخ در قسمت پایین توپ قرار دارد. با کمک مشعل گازمی توان دمای هوای داخل توپ را تنظیم کرد که به معنای چگالی و شناور بودن آن است. برای بلندتر شدن توپ کافی است هوای داخل آن را گرم کنید و شعله مشعل را افزایش دهید. هنگامی که شعله مشعل کاهش می یابد، دمای هوا در توپ کاهش می یابد و توپ پایین می آید.

شما می توانید دمای توپ را انتخاب کنید که در آن وزن توپ و کابین خلبان برابر با نیروی شناوری باشد. سپس توپ در هوا آویزان می شود و مشاهده از آن آسان خواهد بود.

با توسعه علم، تغییرات قابل توجهی در فناوری هوانوردی رخ داد. استفاده از پوشش های جدید برای بادکنک ها امکان پذیر شد که قوی، مقاوم در برابر سرما و سبک وزن شده اند.

پیشرفت در مهندسی رادیو، الکترونیک و اتوماسیون امکان طراحی بالن های بدون سرنشین را فراهم کرده است. این بالون ها برای مطالعه جریان های هوا، برای تحقیقات جغرافیایی و زیست پزشکی در پایین جو استفاده می شود.

>> نیروی فشار و فشار

ارسال شده توسط خوانندگان از سایت های اینترنتی

مجموعه چکیده دروس فیزیک، چکیده موضوعی از برنامه آموزشی مدرسه... تقویم برنامه ریزی موضوعی، فیزیک پایه هفتم آنلاین، کتاب و کتاب درسی فیزیک. دانش آموز باید برای درس آماده شود.

سیلندر پر از هوا و مهر و موم شده را تصور کنید که یک پیستون در بالای آن نصب شده است. اگر شروع به فشار دادن به پیستون کنید، حجم هوای سیلندر شروع به کاهش می کند، مولکول های هوا با یکدیگر و با پیستون شدیدتر برخورد می کنند و فشار هوای فشرده روی پیستون افزایش می یابد.

اگر پیستون به طور ناگهانی آزاد شود، هوای فشرده آن را به شدت بالا می‌برد. این اتفاق می افتد زیرا با یک مساحت ثابت از پیستون، نیروی وارد بر پیستون از سمت هوای فشرده افزایش می یابد. مساحت پیستون بدون تغییر باقی ماند، اما نیروی ناشی از مولکول های گاز افزایش یافت و فشار بر این اساس افزایش یافت.

یا مثال دیگری. مردی روی زمین می ایستد، با هر دو پا می ایستد. در این موقعیت، فرد راحت است، هیچ ناراحتی را تجربه نمی کند. اما اگر این فرد تصمیم بگیرد روی یک پا بایستد چه اتفاقی می افتد؟ او یکی از پاهایش را از ناحیه زانو خم می کند و حالا تنها با یک پا روی زمین می نشیند. در این وضعیت، فرد احساس ناراحتی می کند، زیرا فشار روی پا افزایش یافته و حدود 2 برابر شده است. چرا؟ زیرا منطقه ای که اکنون نیروی جاذبه از طریق آن فرد را به زمین فشار می دهد 2 برابر کاهش یافته است. در اینجا نمونه ای از فشار چیست و به راحتی می توان آن را در زندگی روزمره یافت.

از دیدگاه فیزیک، فشار یک کمیت فیزیکی است که از نظر عددی برابر با نیروی عمود بر سطح در واحد سطح از سطح معین است. بنابراین، برای تعیین فشار در یک نقطه معین از سطح، مولفه نرمال نیروی اعمال شده به سطح بر مساحت یک عنصر سطحی کوچک تقسیم می شود که توسط آن قدرت داده شدهعمل می کند. و برای تعیین فشار متوسط ​​در کل منطقه، جزء نرمال نیروی وارد بر سطح باید بر مساحت کل این سطح تقسیم شود.

فشار بر حسب پاسکال (Pa) اندازه گیری می شود. این واحد اندازه گیری فشار نام خود را به افتخار ریاضیدان، فیزیکدان و نویسنده فرانسوی بلز پاسکال، نویسنده قانون اساسی هیدرواستاتیک - قانون پاسکال، که بیان می کند فشار وارد شده بر مایع یا گاز به هر نقطه ای بدون تغییر منتقل می شود، گرفته شده است. در تمام جهات برای اولین بار واحد فشار "پاسکال" در سال 1961 بر اساس فرمان واحدها، سه قرن پس از مرگ دانشمند، در فرانسه وارد گردش شد.

یک پاسکال برابر با فشار ناشی از نیروی یک نیوتن است که به طور مساوی توزیع شده و عمود بر سطح یک متر مربع است.

در پاسکال نه تنها فشار مکانیکی (تنش مکانیکی) اندازه گیری می شود، بلکه مدول الاستیک، مدول یانگ، مدول الاستیسیته حجیم، نقطه تسلیم، حد متناسب، استحکام کششی، مقاومت برشی، فشار صداو فشار اسمزی به طور سنتی، این در پاسکال است که مهم ترین مشخصات مکانیکیمواد در مواد مقاوم

جو فنی (at)، فیزیکی (atm)، کیلوگرم نیروی بر سانتی متر مربع (kgf/cm2)

علاوه بر پاسکال، واحدهای (غیر سیستمی) دیگری نیز برای اندازه گیری فشار استفاده می شود. یکی از این واحدها «اتمسفر» (at) است. فشار یک جو تقریباً برابر با فشار اتمسفر روی سطح زمین در سطح اقیانوس جهانی است. امروزه "اتمسفر" به عنوان یک جو فنی (at) درک می شود.

اتمسفر فنی (at) فشاری است که توسط یک کیلوگرم نیرو (kgf) ایجاد می شود که به طور مساوی در سطح یک سانتی متر مربع توزیع می شود. و یک کیلوگرم نیرو به نوبه خود برابر با نیروی گرانشی است که بر جسمی با جرم یک کیلوگرم تحت شرایط شتاب گرانشی برابر با 9.80665 m / s2 وارد می شود. بنابراین یک کیلوگرم نیرو برابر با 9.80665 نیوتن است و 1 اتمسفر دقیقاً برابر با 98066.5 Pa است. 1 در = 98066.5 Pa.

به عنوان مثال، در اتمسفرها، فشار لاستیک خودرو اندازه گیری می شود، به عنوان مثال، فشار توصیه شده در لاستیک های اتوبوس مسافربری GAZ-2217 3 اتمسفر است.

همچنین یک "اتمسفر فیزیکی" (atm) وجود دارد که به عنوان فشار یک ستون جیوه با ارتفاع 760 میلی متر در پایه آن تعریف می شود، در حالی که چگالی جیوه 13595.04 کیلوگرم بر متر مکعب است، در دمای 0 درجه سانتی گراد و کمتر. شرایط شتاب گرانشی برابر با 9, 80665 m / s2. بنابراین معلوم می شود که 1 atm = 1.033233 atm = 101 325 Pa.

در مورد نیروی کیلوگرم بر سانتی متر مربع (kgf / cm2)، این واحد فشار غیر سیستمی با دقت خوبی برابر با فشار معمولی اتمسفر است که گاهی اوقات برای ارزیابی اثرات مختلف مناسب است.

واحد خارج از سیستم "نوار" تقریباً برابر با یک اتمسفر است، اما دقیق تر است - دقیقاً 100000 Pa. در سیستم SGS 1 bar برابر با 1000000 dyne/cm2 است. قبلاً نام "bar" توسط واحدی که اکنون "باریوم" نامیده می شود و برابر با 0.1 Pa یا در سیستم CGS 1 باریم = 1 dyn / cm2 بود، اطلاق می شد. کلمات "بار"، "باریم" و "بارومتر" از همان کلمه یونانی به معنای "سنگینی" آمده اند.

اغلب واحد mbar (میلی بار)، برابر با 0.001 بار، برای اندازه گیری فشار اتمسفر در هواشناسی استفاده می شود. و برای اندازه گیری فشار در سیاراتی که جو بسیار کمیاب است - میکروبار (میکروبار)، برابر با 0.000001 بار. در مانومترهای فنی، ترازو اغلب در میله ها درجه بندی می شود.

میلی متر جیوه (mmHg)، میلی متر آب (mmHg)

واحد اندازه گیری خارج از سیستم "میلی متر جیوه" برابر است با 101325/760 = 133.3223684 Pa. به افتخار فیزیکدان ایتالیایی، شاگرد گالیله، Evangelista Torricelli، نویسنده مفهوم فشار اتمسفر، "mm Hg" تعیین می شود، اما گاهی اوقات به عنوان "torr" تعیین می شود.

این واحد در ارتباط با روشی مناسب برای اندازه گیری فشار اتمسفر با فشارسنج تشکیل شده است که در آن ستون جیوه تحت تأثیر فشار اتمسفر در تعادل است. تیر دارد تراکم بالاحدود 13600 کیلوگرم بر متر مکعب است و تحت شرایط فشار بخار اشباع پایینی دارد دمای اتاقبنابراین، جیوه در یک زمان برای فشارسنج انتخاب شد.

در سطح دریا، فشار اتمسفر تقریباً 760 میلی متر جیوه است و این مقدار است که اکنون فشار معمولی جوی برابر با 101325 Pa یا یک اتمسفر فیزیکی، 1 atm در نظر گرفته می شود. یعنی 1 میلی متر جیوه برابر با 101325/760 پاسکال است.

بر حسب میلی متر جیوه، فشار در پزشکی، هواشناسی و ناوبری هوانوردی اندازه گیری می شود. در پزشکی فشار خون را بر حسب میلی‌متر جیوه و در فناوری خلاء با میلی‌متر جیوه به همراه میله‌ها اندازه‌گیری می‌شود. حتی گاهی اوقات فقط 25 میکرون می نویسند که به معنای میکرون جیوه است می آیددر مورد تخلیه، و اندازه گیری فشار با گیج های خلاء انجام می شود.

در برخی موارد از میلی متر آب و سپس 13.59 میلی متر ستون آب = 1 میلی متر جیوه استفاده می شود. گاهی اوقات مصلحت تر و راحت تر است. یک میلی متر از یک ستون آب، مانند یک میلی متر از یک ستون جیوه، یک واحد خارج از سیستم است که به نوبه خود برابر است. فشار هیدرواستاتیکستون آب 1 میلی متری که این ستون روی پایه صاف در دمای آب ستون 4 درجه سانتی گراد دارد.

مردی روی اسکی و بدون آنها.

آدمی با سختی زیاد از میان برف سست می‌گذرد و با هر قدمی عمیق فرو می‌رود. اما با پوشیدن اسکی، تقریباً بدون افتادن در آن می تواند برود. چرا؟ در اسکی یا بدون اسکی، انسان با همان نیرویی برابر وزن خود روی برف عمل می کند. اما عملکرد این نیرو در هر دو مورد متفاوت است، زیرا سطحی که فرد روی آن فشار می آورد، با و بدون اسکی متفاوت است. مساحت چوب اسکی تقریبا 20 برابر مساحت کفی است. بنابراین فرد در هنگام ایستادن روی چوب اسکی روی هر سانتی متر مربع از سطح برف با نیرویی 20 برابر کمتر از ایستادن روی برف بدون اسکی عمل می کند.

دانش آموز که روزنامه را با دکمه ها به تخته سنجاق می کند، روی هر دکمه با همان نیرو عمل می کند. با این حال، یک دکمه با انتهای تیزتر، جا شدن آن را در درخت آسان‌تر می‌کند.

این بدان معنی است که نتیجه عمل نیرو نه تنها به مدول، جهت و نقطه اعمال آن بستگی دارد، بلکه به ناحیه سطحی که به آن اعمال می شود (عمود بر آن) نیز بستگی دارد.

این نتیجه گیری توسط آزمایش های فیزیکی تایید می شود.

تجربه اثر یک نیروی معین به نیروی وارد بر واحد سطح بستگی دارد.

در گوشه های یک تخته کوچک، باید میخ ها را بکشید. ابتدا میخ هایی را که روی تخته زده شده اند در شن و ماسه قرار دهید و یک وزنه روی تخته قرار دهید. در این مورد، سر ناخن فقط کمی به ماسه فشرده می شود. سپس تخته را برگردانید و میخ ها را روی لبه قرار دهید. در این حالت، ناحیه تکیه گاه کوچکتر است و تحت تأثیر همان نیرو، میخ ها به عمق ماسه می روند.

یک تجربه. تصویر دوم.

نتیجه عمل این نیرو بستگی به این دارد که بر هر واحد سطح چه نیرویی وارد شود.

در مثال های در نظر گرفته شده، نیروها عمود بر سطح جسم عمل می کنند. وزن فرد عمود بر سطح برف بود. نیروی وارد بر دکمه عمود بر سطح تخته است.

مقداری برابر با نسبت نیروی عمود بر سطح به مساحت این سطح فشار نامیده می شود..

برای تعیین فشار، نیروی عمود بر سطح باید بر مساحت سطح تقسیم شود:

فشار = نیرو / مساحت.

اجازه دهید مقادیر موجود در این عبارت را نشان دهیم: فشار - پ، نیروی وارد بر سطح است افو مساحت سطح است اس.

سپس فرمول را بدست می آوریم:

p = F / S

واضح است که یک نیروی بزرگتر که بر همان ناحیه وارد می شود، فشار بیشتری ایجاد می کند.

واحد فشار فشاری است که نیرویی معادل 1 نیوتن بر روی سطحی با مساحت 1 متر مربع عمود بر این سطح ایجاد می کند..

واحد فشار - نیوتن در هر متر مربع(1 N / M 2). به افتخار دانشمند فرانسوی بلز پاسکال به آن پاسکال می گویند ( پا). بدین ترتیب،

1 Pa = 1 N / M 2.

واحدهای فشار دیگری نیز استفاده می شود: هکتوپاسکال (hPa) و کیلو پاسکال (کیلو پاسکال).

1 کیلو پاسکال = 1000 پاس؛

1 hPa = 100 Pa;

1 Pa = 0.001 kPa;

1 Pa = 0.01 hPa.

بیایید شرایط مشکل را بنویسیم و آن را حل کنیم.

داده شده : m = 45 کیلوگرم، S = 300 سانتی متر مربع؛ p =؟

در واحدهای SI: S = 0.03 m2

راه حل:

پ = اف/اس,

اف = پ,

پ = گرم متر,

پ= 9.8 نیوتن 45 کیلوگرم ≈ 450 نیوتن،

پ= 450 / 0.03 نیوتن بر متر مربع = 15000 Pa = 15 کیلو پاسکال

"پاسخ": p = 15000 Pa = 15 kPa

راه های کاهش و افزایش فشار

یک تراکتور خزنده سنگین فشاری بین 40-50 کیلو پاسکال روی خاک ایجاد می کند، یعنی فقط 2-3 برابر بیشتر از فشار یک پسر با وزن 45 کیلوگرم. این به این دلیل است که وزن تراکتور توسط گیربکس مسیر در یک منطقه بزرگتر پخش می شود. و ما آن را ثابت کرده ایم هر چه ناحیه تکیه گاه بزرگتر باشد، فشار کمتری توسط همان نیرو بر روی این تکیه گاه وارد می شود .

بسته به اینکه نیاز به بدست آوردن فشار کم یا زیاد باشد، سطح یاتاقان افزایش یا کاهش می یابد. به عنوان مثال، برای اینکه خاک در برابر فشار ساختمان در حال احداث مقاومت کند، مساحت قسمت زیرین پی افزایش می یابد.

لاستیک کامیون ها و شاسی هواپیما بسیار پهن تر از خودروهای سواری است. لاستیک ها به ویژه برای وسایل نقلیه ای که برای سفر در بیابان طراحی شده اند پهن هستند.

وسایل نقلیه سنگین مانند تراکتور، تانک یا وسیله نقلیه باتلاقی که دارای یک منطقه حمایتی بزرگ از مسیرها هستند، از زمین های باتلاقی عبور می کنند که شخص از آن عبور نمی کند.

از طرف دیگر، با یک سطح کوچک، می توانید فشار زیادی را با نیروی کمی ایجاد کنید. به عنوان مثال، با فشار دادن دکمه به تخته، با نیرویی در حدود 50 نیوتن بر روی آن عمل می کنیم. از آنجایی که مساحت نوک دکمه حدود 1 میلی متر مربع است، فشار تولید شده توسط آن برابر است با:

p = 50 نیوتن / 0, 000 001 متر مربع = 50,000,000 Pa = 50,000 کیلو پاسکال.

در مقایسه، این فشار 1000 برابر فشاری است که یک تراکتور خزنده بر روی زمین وارد می کند. بسیاری از نمونه های دیگر را می توان یافت.

تیغه برش و محل ضربه زدن به ابزار (چاقو، قیچی، دندان، اره، سوزن و غیره) به طور خاص تیز می شود. لبه تیز تیغه تیز دارای ناحیه کوچکی است، بنابراین حتی یک نیروی کوچک فشار زیادی ایجاد می کند و کار با آن آسان است.

دستگاه های برش و چاقو زدن نیز در حیات وحش یافت می شود: اینها دندان، چنگال، منقار، خار و غیره هستند - همه آنها از مواد سخت، صاف و بسیار تیز ساخته شده اند.

فشار

مشخص است که مولکول های گاز به طور تصادفی حرکت می کنند.

ما قبلاً می دانیم که گازها، بر خلاف جامدات و مایعات، کل ظرفی را که در آن قرار دارند پر می کنند. به عنوان مثال، یک سیلندر گاز فولادی، یک لوله لاستیک ماشین یا یک توپ والیبال. در این حالت گاز به دیواره ها، کف و پوشش سیلندر، محفظه یا هر جسم دیگری که در آن قرار دارد، فشار وارد می کند. فشار گاز به دلایلی غیر از فشار یک جامد بر روی تکیه گاه است.

مشخص است که مولکول های گاز به طور تصادفی حرکت می کنند. در حین حرکت، با یکدیگر و همچنین با دیواره های کشتی که گاز در آن قرار دارد، برخورد می کنند. مولکول های زیادی در گاز وجود دارد، بنابراین تعداد تأثیرات آنها بسیار زیاد است. به عنوان مثال، تعداد ضربه های مولکول های هوا در یک اتاق بر روی سطح 1 سانتی متر مربع در 1 ثانیه با عدد بیست و سه رقمی بیان می شود. اگرچه نیروی ضربه‌ای هر مولکول کوچک است، اما تأثیر همه مولکول‌ها بر دیواره‌های ظرف قابل توجه است و باعث ایجاد فشار گاز می‌شود.

بنابراین، فشار گاز بر روی دیواره های ظرف (و روی بدنه قرار گرفته در گاز) در اثر برخورد مولکول های گاز ایجاد می شود. .

تجربه زیر را در نظر بگیرید. یک توپ لاستیکی زیر زنگ پمپ هوا قرار دهید. حاوی مقدار کمی هوا و شکل نامنظم است. سپس با یک پمپ هوا را از زیر زنگ خارج کنید. پوسته توپ که هوا در اطراف آن بیشتر و بیشتر کمیاب می شود، به تدریج متورم می شود و شکل یک توپ معمولی را به خود می گیرد.

چگونه می توان این تجربه را توضیح داد؟

برای نگهداری و حمل و نقل گاز فشرده از سیلندرهای فولادی بادوام مخصوص استفاده می شود.

در آزمایش ما، مولکول های گاز متحرک به طور مداوم به دیواره های توپ در داخل و خارج برخورد می کنند. هنگامی که هوا به بیرون پمپ می شود، تعداد مولکول های موجود در زنگ اطراف پوسته توپ کاهش می یابد. اما در داخل توپ، تعداد آنها تغییر نمی کند. بنابراین، تعداد ضربه های مولکول ها به دیواره های خارجی پوسته کمتر از تعداد ضربه ها به دیواره های داخلی می شود. توپ تا زمانی باد می شود که نیروی کشسانی پوسته لاستیکی آن برابر با نیروی فشار گاز شود. پوسته توپ به شکل توپ در می آید. این نشان می دهد که گاز در تمام جهات به طور مساوی روی دیواره های آن فشار می آورد... به عبارت دیگر، تعداد ضربه های مولکولی در هر سانتی متر مربع سطح در همه جهات یکسان است. فشار یکسان در همه جهات مشخصه گاز است و نتیجه حرکت نامنظم تعداد زیادی مولکول است.

بیایید سعی کنیم حجم گاز را کاهش دهیم، اما به طوری که جرم آن بدون تغییر باقی بماند. این بدان معناست که در هر سانتی متر مکعب گاز مولکول های بیشتری وجود خواهد داشت و چگالی گاز افزایش می یابد. سپس تعداد برخورد مولکول ها به دیواره ها افزایش می یابد، یعنی فشار گاز افزایش می یابد. این را می توان با تجربه تأیید کرد.

روی تصویر آیک لوله شیشه ای را نشان می دهد که یک انتهای آن با یک فیلم لاستیکی نازک پوشیده شده است. یک پیستون به لوله وارد می شود. هنگامی که پیستون به داخل فشار داده می شود، حجم هوا در لوله کاهش می یابد، یعنی گاز فشرده می شود. سپس فویل لاستیکی به سمت بیرون خم می شود که نشان می دهد فشار هوا در لوله افزایش یافته است.

برعکس، با افزایش حجم همان جرم گاز، تعداد مولکول ها در هر سانتی متر مکعب کاهش می یابد. این باعث کاهش تعداد ضربه ها به دیواره های کشتی می شود - فشار گاز کمتر خواهد شد. در واقع، هنگامی که پیستون از لوله بیرون کشیده می شود، حجم هوا افزایش می یابد و فیلم در داخل ظرف خم می شود. این نشان دهنده کاهش فشار هوا در لوله است. اگر به جای هوا، گاز دیگری در لوله وجود داشته باشد، همین پدیده مشاهده می شود.

بنابراین، با کاهش حجم گاز، فشار آن افزایش می یابد و با افزایش حجم، فشار کاهش می یابد، مشروط بر اینکه جرم و دمای گاز بدون تغییر باقی بماند..

و اگر با حجم ثابت گرم شود فشار گاز چگونه تغییر می کند؟ مشخص است که سرعت حرکت مولکول های گاز با گرم شدن افزایش می یابد. با حرکت سریع تر، مولکول ها بیشتر به دیواره رگ برخورد می کنند. علاوه بر این، هر ضربه مولکول به دیوار قوی تر خواهد بود. در نتیجه، دیواره های رگ فشار بیشتری را تجربه خواهند کرد.

از این رو، فشار گاز در یک ظرف بسته هر چه بیشتر باشد دمای گاز بیشتر می شود، به شرطی که جرم گاز و حجم آن تغییر نکند.

از این آزمایشات می توان نتیجه گرفت که هر چه فشار گاز بیشتر باشد، مولکول‌ها بیشتر و سخت‌تر به دیواره رگ برخورد می‌کنند .

برای ذخیره و حمل و نقل گازها، آنها به شدت فشرده می شوند. در همان زمان، فشار آنها افزایش می یابد، گازها باید در سیلندرهای ویژه و بسیار بادوام محصور شوند. به عنوان مثال، چنین سیلندرهایی حاوی هوای فشرده در زیردریایی ها هستند، اکسیژن مورد استفاده در جوشکاری فلزات. البته باید برای همیشه به یاد داشته باشیم که سیلندرهای گاز را نمی توان گرم کرد، مخصوصاً وقتی که با گاز پر شوند. زیرا همانطور که قبلاً فهمیدیم، یک انفجار می تواند با عواقب بسیار ناخوشایندی رخ دهد.

قانون پاسکال

فشار به هر نقطه از مایع یا گاز منتقل می شود.

فشار پیستون به هر نقطه از مایعی که توپ را پر می کند منتقل می شود.

حالا گاز

برخلاف جامدات، لایه‌های منفرد و ذرات کوچک مایع و گاز می‌توانند آزادانه نسبت به یکدیگر در همه جهات حرکت کنند. کافی است مثلاً در لیوان کمی روی سطح آب دمیده شود تا آب حرکت کند. امواج در رودخانه یا دریاچه با کوچکترین نسیم ظاهر می شود.

تحرک ذرات گاز و مایع این را توضیح می دهد فشار وارد شده بر آنها نه تنها در جهت عمل نیرو بلکه در هر نقطه منتقل می شود... بیایید این پدیده را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.

روی تصویر، آظرفی را نشان می دهد که حاوی گاز (یا مایع) است. ذرات به طور مساوی در سراسر ظرف توزیع می شوند. کشتی توسط پیستونی بسته می شود که می تواند بالا و پایین حرکت کند.

با اعمال مقداری نیرو، پیستون را مجبور می کنیم تا کمی به سمت داخل حرکت کند و گاز (مایع) را مستقیماً در زیر آن فشرده کنیم. سپس ذرات (مولکول ها) در این مکان متراکم تر از قبل قرار می گیرند (شکل ب). به دلیل تحرک، ذرات گاز در همه جهات حرکت خواهند کرد. در نتیجه، آرایش آنها دوباره یکنواخت، اما متراکم تر از قبل می شود (شکل، ج). بنابراین فشار گاز در همه جا افزایش خواهد یافت. این بدان معنی است که فشار اضافی به تمام ذرات یک گاز یا مایع منتقل می شود. بنابراین، اگر فشار روی گاز (مایع) نزدیک خود پیستون 1 Pa افزایش یابد، در تمام نقاط داخلگاز یا مایع، فشار به همان مقدار بیشتر از فشار قبلی خواهد بود. فشار بر روی دیواره های کشتی، پایین و روی پیستون 1 Pa افزایش می یابد.

فشار اعمال شده به مایع یا گاز به هر نقطه به طور مساوی در همه جهات منتقل می شود .

این بیانیه نامیده می شود قانون پاسکال.

آزمایش های زیر را می توان به راحتی بر اساس قانون پاسکال توضیح داد.

شکل یک توپ توخالی با سوراخ های کوچک در مکان های مختلف را نشان می دهد. یک لوله به توپ وصل شده است که پیستون در آن قرار می گیرد. اگر آب را به داخل توپ بکشید و پیستون را به داخل لوله فشار دهید، آنگاه آب از تمام سوراخ های توپ جاری می شود. در این آزمایش، پیستون به سطح آب در لوله فشار می آورد. ذرات آب در زیر پیستون که فشرده می شوند، فشار آن را به لایه های دیگر که عمیق تر هستند منتقل می کنند. بنابراین، فشار پیستون به هر نقطه از مایع پرکننده توپ منتقل می شود. در نتیجه، بخشی از آب به شکل جریان های یکسانی که از همه سوراخ ها بیرون می ریزد، از توپ بیرون رانده می شود.

اگر توپ پر از دود شود، وقتی پیستون به داخل لوله فشار داده می شود، جریان های یکسان دود از تمام سوراخ های توپ خارج می شود. این تایید می کند که و گازها فشار تولید شده بر روی آنها را در همه جهات به طور یکسان منتقل می کنند.

فشار در مایع و گاز.

وزن مایع باعث خم شدن کف لاستیکی در لوله می شود.

نیروی گرانش مانند تمام اجسام روی زمین بر روی یک مایع تأثیر می گذارد. بنابراین هر لایه مایعی که در ظرف ریخته می شود با وزن خود فشاری ایجاد می کند که طبق قانون پاسکال به همه جهات منتقل می شود. بنابراین در داخل مایع فشار وجود دارد. این را می توان از تجربه دریافت.

آب را در یک لوله شیشه ای بریزید که دهانه پایینی آن با یک لایه لاستیکی نازک پوشانده شده است. کف لوله تحت تأثیر وزن مایع خم می شود.

تجربه نشان می دهد که هر چه ستون آب بالاتر از لایه لاستیکی باشد، بیشتر خم می شود. اما هر بار پس از خم شدن کف لاستیکی، آب در لوله به تعادل می رسد (توقف می کند)، زیرا علاوه بر گرانش، نیروی ارتجاعی لایه لاستیکی کشیده روی آب نیز وارد می شود.

تصویر.

قسمت پایینی به دلیل فشار گرانش روی سیلندر از سیلندر دور می شود.

اجازه دهید یک لوله با کف لاستیکی که در آن آب ریخته می‌شود، در یک ظرف پهن‌تر دیگر با آب پایین بیاوریم. خواهیم دید که با پایین آمدن لوله، لایه لاستیکی به تدریج صاف می شود. صاف کردن کامل فیلم نشان می دهد که نیروهای وارد بر آن از بالا و پایین برابر است. صاف شدن کامل فیلم زمانی اتفاق می‌افتد که سطح آب در لوله و رگ بر هم منطبق باشد.

همان آزمایش را می توان با لوله ای انجام داد که در آن یک لایه لاستیکی دهانه جانبی را می پوشاند، همانطور که در شکل نشان داده شده است. بگذارید این لوله را با آب در ظرف دیگری با آب غوطه ور کنیم، همانطور که در شکل نشان داده شده است. ب... متوجه خواهیم شد که به محض برابر شدن سطح آب در لوله و ظرف، فیلم دوباره صاف می شود. این بدان معنی است که نیروهای وارد بر فویل لاستیکی از همه طرف یکسان است.

بیایید یک کشتی برداریم که ته آن ممکن است بیفتد. بیایید آن را در یک شیشه آب قرار دهیم. در این حالت، قسمت پایین به لبه ظرف فشرده می شود و نمی افتد. توسط نیروی فشار آب که از پایین به بالا هدایت می شود فشار داده می شود.

ما با دقت آب را در ظرف می ریزیم و کف آن را تماشا می کنیم. به محض اینکه سطح آب در ظرف با سطح آب در کوزه منطبق شود، از ظرف می افتد.

در لحظه جدا شدن، یک ستون مایع در ظرف از بالا به پایین به پایین فشار می آورد و از پایین به بالا به پایین فشار همان ستون مایع، اما در بانک قرار دارد، به پایین هر دوی این فشارها یکسان هستند، اما پایین به دلیل اثر گرانش خود از سیلندر دور می شود.

آزمایشات با آب در بالا توضیح داده شد، اما اگر به جای آب مایع دیگری مصرف کنید، نتایج آزمایش یکسان خواهد بود.

بنابراین، آزمایشات نشان می دهد که فشار داخل مایع وجود دارد و در همان سطح در همه جهات یکسان است. فشار با عمق افزایش می یابد.

گازها از این نظر با مایعات تفاوتی ندارند، زیرا وزنی نیز دارند. اما باید به خاطر داشته باشیم که چگالی یک گاز صدها برابر کمتر از چگالی یک مایع است. وزن گاز در ظرف کوچک است و فشار "وزن" آن در بسیاری از موارد قابل چشم پوشی است.

محاسبه فشار سیال در کف و دیواره رگ.

محاسبه فشار سیال در کف و دیواره رگ.

بیایید در نظر بگیریم که چگونه می توان فشار مایع روی کف و دیواره ظرف را محاسبه کرد. اجازه دهید ابتدا مشکل یک کشتی به شکل متوازی الاضلاع مستطیلی را حل کنیم.

زور اف، که با آن مایع ریخته شده در این ظرف، کف آن را فشار می دهد، برابر وزن است پمایع موجود در ظرف وزن یک مایع را می توان با دانستن جرم آن تعیین کرد متر... همانطور که می دانید جرم را می توان با فرمول محاسبه کرد: m = ρ V... حجم مایع ریخته شده در ظرف مورد نظر ما به راحتی قابل محاسبه است. اگر ارتفاع ستون مایع در ظرف با حرف نشان داده شود ساعتو مساحت کف رگ اس، سپس V = S h.

جرم مایع m = ρ V، یا m = ρ S h .

وزن این مایع P = g m، یا P = g ρ S h.

از آنجایی که وزن ستون مایع برابر با نیرویی است که مایع بر کف ظرف فشار می آورد و وزن را تقسیم می کند. پبه میدان اس، فشار سیال را دریافت می کنیم پ:

p = P / S، یا p = g ρ S h / S،

ما فرمولی برای محاسبه فشار مایع در کف ظرف به دست آورده ایم. این فرمول این را نشان می دهد فشار مایع در پایین ظرف فقط به چگالی و ارتفاع ستون مایع بستگی دارد.

بنابراین با توجه به فرمول به دست آمده می توان فشار مایع ریخته شده در ظرف را محاسبه کرد هر شکلی(به بیان دقیق، محاسبه ما فقط برای کشتی هایی مناسب است که شکل یک منشور مستقیم و یک استوانه دارند. در دوره های فیزیک برای موسسه، ثابت شد که این فرمول برای کشتی هایی با شکل دلخواه نیز صادق است). علاوه بر این، می توان از آن برای محاسبه فشار روی دیواره های کشتی استفاده کرد. فشار داخل مایع، از جمله فشار از پایین به بالا نیز با استفاده از این فرمول محاسبه می شود، زیرا فشار در همان عمق در همه جهات یکسان است.

هنگام محاسبه فشار طبق فرمول p = gρhنیاز به تراکم ρ بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب (کیلوگرم بر متر مکعب) و ارتفاع ستون مایع بیان می شود ساعت- بر حسب متر (متر) g= 9.8 نیوتن بر کیلوگرم، سپس فشار بر حسب پاسکال (Pa) بیان می شود.

مثال... اگر ارتفاع ستون روغن 10 متر و چگالی آن 800 کیلوگرم بر متر مکعب باشد، فشار روغن را در پایین مخزن تعیین کنید.

بیایید شرایط مشکل را بنویسیم و بنویسیم.

داده شده :

ρ = 800 کیلوگرم بر متر مکعب

راه حل :

p = 9.8 نیوتن / کیلوگرم · 800 کیلوگرم / متر مکعب · 10 متر ≈ 80000 Pa ≈ 80 کیلو پاسکال.

پاسخ : p ≈ 80 کیلو پاسکال.

رگ های ارتباطی

رگ های ارتباطی

شکل دو رگ را نشان می دهد که توسط یک لوله لاستیکی به هم متصل شده اند. چنین رگ هایی نامیده می شوند برقراری ارتباط... قوطی آبخوری، کتری، قهوه جوش نمونه هایی از رگ های ارتباطی هستند. ما به تجربه می دانیم که مثلاً آبی که در آبخوری ریخته می شود، در دهانه و داخل آن همیشه در یک سطح قرار می گیرد.

آزمایش ساده زیر را می توان با رگ های ارتباطی انجام داد. در ابتدای آزمایش لوله لاستیکی را از وسط گیره می کنیم و داخل یکی از لوله ها آب می ریزیم. سپس گیره را باز می کنیم و آب فوراً به لوله دیگر می ریزد تا سطح آب در هر دو لوله در یک سطح باشد. می توانید یکی از لوله ها را در یک سه پایه ثابت کنید و دیگری را می توانید در جهات مختلف بالا، پایین یا کج کنید. و در این صورت به محض آرام شدن مایع سطوح آن در هر دو لوله برابر می شود.

در مخازن ارتباطی با هر شکل و مقطعی، سطوح یک مایع همگن در یک سطح قرار می گیرند.(به شرطی که فشار هوای بالای مایع یکسان باشد) (شکل 109).

این را می توان به صورت زیر توجیه کرد. مایع در حال استراحت است و از یک ظرف به ظرف دیگر حرکت نمی کند. این بدان معنی است که فشار در هر دو کشتی در هر سطحی یکسان است. مایع هر دو ظرف یکسان است، یعنی چگالی یکسانی دارد. بنابراین ارتفاع آن باید یکسان باشد. وقتی یک ظرف را بلند می کنیم یا مایعی به آن اضافه می کنیم، فشار در آن افزایش می یابد و مایع به ظرف دیگری می رود تا فشارها یکسان شود.

اگر مایعی با یک چگالی در یکی از ظروف ارتباطی ریخته شود و در ظرف دوم با چگالی متفاوت، آنگاه در حالت تعادل سطح این مایعات یکسان نخواهد بود. و این قابل درک است. می دانیم که فشار مایع در کف ظرف با ارتفاع ستون و چگالی مایع نسبت مستقیم دارد. و در این صورت چگالی مایعات متفاوت خواهد بود.

با فشارهای مساوی، ارتفاع ستون مایع با چگالی بیشتر کمتر از ارتفاع ستون مایع با چگالی کمتر خواهد بود (شکل).

یک تجربه. نحوه تعیین جرم هوا

وزن هوا. فشار اتمسفر.

وجود فشار اتمسفر.

فشار اتمسفر بیشتر از فشار هوای کمیاب در ظرف است.

هوا، مانند هر جسم دیگری روی زمین، تحت تأثیر گرانش است و بنابراین، هوا دارای وزن است. وزن هوا را می توان به راحتی با دانستن جرم آن محاسبه کرد.

ما به طور تجربی به شما نشان خواهیم داد که چگونه جرم هوا را محاسبه کنید. برای این کار باید یک توپ شیشه ای قوی با درپوش و یک لوله لاستیکی با گیره بردارید. هوا را با یک پمپ از آن خارج می کنیم، لوله را با گیره می بندیم و آن را روی ترازو متعادل می کنیم. سپس با باز کردن گیره روی لوله لاستیکی، اجازه دهید هوا داخل آن شود. در این صورت تعادل وزنه ها به هم می خورد. برای بازیابی آن، باید وزنه هایی را روی ترازو دیگری قرار دهید که جرم آن برابر با جرم هوا در حجم توپ خواهد بود.

آزمایشات نشان داده است که در دمای 0 درجه سانتیگراد و فشار اتمسفر معمولی، جرم هوا با حجم 1 متر مکعب 1.29 کیلوگرم است. وزن این هوا به راحتی قابل محاسبه است:

P = گرم متر، P = 9.8 نیوتن / کیلوگرم 1.29 کیلوگرم ≈ 13 نیوتن.

پوسته هوای اطراف زمین نامیده می شود جو (از یونانی. اتمس- بخار، هوا، و کره- توپ).

جو، همانطور که توسط رصدهای پرواز ماهواره های زمین مصنوعی نشان داده شده است، تا ارتفاع چند هزار کیلومتری گسترش می یابد.

در اثر گرانش، لایه های بالایی جو مانند آب اقیانوس، لایه های زیرین را فشرده می کنند. لایه هوا که مستقیماً با زمین مجاور زمین است، بیشترین فشار را دارد و طبق قانون پاسکال، فشار تولید شده بر روی آن را در همه جهات منتقل می کند.

در نتیجه، سطح زمین و اجسام روی آن فشار کل ضخامت هوا را تجربه می کنند یا همانطور که معمولاً در چنین مواردی گفته می شود، تجربه می کنند. فشار اتمسفر .

وجود فشار اتمسفر می تواند بسیاری از پدیده هایی را که در زندگی با آنها مواجه می شویم توضیح دهد. بیایید نگاهی به برخی از آنها بیندازیم.

شکل یک لوله شیشه ای را نشان می دهد که در داخل آن پیستونی وجود دارد که به خوبی روی دیواره های لوله قرار می گیرد. انتهای لوله با آب پایین می آید. اگر پیستون را بلند کنید، آب از پشت آن بالا می آید.

از این پدیده در پمپ های آب و برخی دستگاه های دیگر استفاده می شود.

شکل یک ظرف استوانه ای را نشان می دهد. با یک دوشاخه بسته می شود که یک لوله با شیر در آن قرار می گیرد. هوا توسط یک پمپ از کشتی تخلیه می شود. سپس انتهای لوله در آب قرار می گیرد. اگر اکنون شیر آب را باز کنید، آب در یک فواره به داخل ظرف می‌پاشد. آب وارد ظرف می شود زیرا فشار اتمسفر بیشتر از فشار هوای کمیاب در ظرف است.

چرا پوسته هوای زمین وجود دارد؟

مانند تمام اجسام، مولکول های گازهایی که پوسته هوای زمین را تشکیل می دهند به سمت زمین جذب می شوند.

اما پس چرا همه آنها به سطح زمین نمی افتند؟ پوسته هوای زمین و جو آن چگونه حفظ می شود؟ برای درک این موضوع، باید در نظر داشت که مولکول های گاز در حرکت مداوم و نامنظم هستند. اما سؤال دیگری مطرح می شود: چرا این مولکول ها به فضای جهان، یعنی به فضا پرواز نمی کنند.

برای ترک کامل زمین، یک مولکول، مانند یک سفینه فضایی یا موشک، باید سرعت بسیار بالایی (حداقل 11.2 کیلومتر در ثانیه) داشته باشد. این به اصطلاح است سرعت دوم فضایی... سرعت اکثر مولکول های پوشش هوای زمین بسیار کمتر از این سرعت کیهانی است. بنابراین، بیشتر آنها توسط گرانش به زمین گره خورده اند، تنها تعداد ناچیزی از مولکول ها از زمین به فضا پرواز می کنند.

حرکت نامنظم مولکول ها و عمل گرانش بر روی آنها منجر به این واقعیت می شود که مولکول های گاز در فضای نزدیک زمین شناور می شوند و یک پوشش هوا یا جوی را که برای ما شناخته شده است تشکیل می دهند.

اندازه گیری ها نشان می دهد که چگالی هوا به سرعت با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. بنابراین، در ارتفاع 5.5 کیلومتری از زمین، چگالی هوا 2 برابر کمتر از چگالی آن در سطح زمین، در ارتفاع 11 کیلومتری - 4 برابر کمتر و غیره است. هر چه بالاتر، نادرتر است. هوا و در نهایت، در بالاترین لایه ها (صدها و هزاران کیلومتر بالاتر از زمین)، جو به تدریج به فضای بدون هوا تبدیل می شود. پوشش هوای زمین مرز مشخصی ندارد.

به طور دقیق، به دلیل اثر گرانش، چگالی گاز در هر ظرف بسته در سراسر حجم ظرف یکسان نیست. در پایین ظرف، چگالی گاز بیشتر از قسمت های بالایی آن است؛ بنابراین فشار در ظرف یکسان نیست. در پایین ظرف بزرگتر از قسمت بالایی است. با این حال، برای گاز موجود در ظرف، این تفاوت در چگالی و فشار آنقدر کم است که در بسیاری از موارد می توان آن را به طور کامل نادیده گرفت، فقط از آن آگاه باشید. اما برای جوی که چندین هزار کیلومتر امتداد دارد، تفاوت قابل توجه است.

اندازه گیری فشار اتمسفر. تجربه توریچلی

محاسبه فشار اتمسفر با استفاده از فرمول محاسبه فشار ستون مایع (§ 38) غیرممکن است. برای چنین محاسبه ای باید ارتفاع جو و چگالی هوا را بدانید. اما جو مرز مشخصی ندارد و چگالی هوا در ارتفاعات مختلف متفاوت است. با این حال، فشار اتمسفر را می توان با استفاده از آزمایشی که در قرن هفدهم توسط یک دانشمند ایتالیایی پیشنهاد شد، اندازه گیری کرد. اوانجلیستا توریچلی ، شاگرد گالیله.

آزمایش توریچلی به شرح زیر است: یک لوله شیشه ای به طول حدود 1 متر، که در یک انتها مهر و موم شده است، با جیوه پر شده است. سپس با محکم بستن انتهای دوم لوله، آن را برگردانده و داخل فنجانی با جیوه پایین می‌آورند، جایی که این انتهای لوله در زیر سطح جیوه باز می‌شود. مانند هر آزمایشی با مایع، بخشی از جیوه در فنجان ریخته می شود و بخشی از آن در لوله باقی می ماند. ارتفاع ستون جیوه باقی مانده در لوله تقریباً 760 میلی متر است. هیچ هوایی بالای جیوه در داخل لوله وجود ندارد، یک فضای بدون هوا وجود دارد، بنابراین هیچ گازی روی ستون جیوه داخل این لوله فشار وارد نمی کند و بر اندازه گیری ها تأثیر نمی گذارد.

توریچلی، که تجربه شرح داده شده در بالا را ارائه کرد، توضیحی نیز ارائه کرد. جو روی سطح جیوه در فنجان فشار می آورد. عطارد در حالت تعادل است. این بدان معنی است که فشار در لوله در سطح است aa 1 (شکل را ببینید) برابر با فشار اتمسفر است. هنگامی که فشار اتمسفر تغییر می کند، ارتفاع ستون جیوه در لوله نیز تغییر می کند. با افزایش فشار، ستون طول می کشد. با کاهش فشار، ستون جیوه ارتفاع خود را کاهش می دهد.

فشار در لوله در سطح aa1 توسط وزن ستون جیوه در لوله ایجاد می شود، زیرا در قسمت بالایی لوله بالای جیوه هوا وجود ندارد. از این رو نتیجه می شود که فشار اتمسفر برابر با فشار ستون جیوه در لوله است ، یعنی

پخودپرداز = پسیاره تیر.

هر چه فشار اتمسفر بیشتر باشد، ستون جیوه در آزمایش توریچلی بالاتر است. بنابراین، در عمل، فشار اتمسفر را می توان با ارتفاع ستون جیوه (بر حسب میلی متر یا سانتی متر) اندازه گیری کرد. اگر مثلاً فشار اتمسفر 780 میلی متر جیوه باشد. هنر (می گویند "میلی متر از یک ستون جیوه")، یعنی هوا همان فشاری را ایجاد می کند که یک ستون عمودی جیوه با ارتفاع 780 میلی متر تولید می کند.

در نتیجه، در این حالت، 1 میلی متر جیوه (1 میلی متر جیوه) به عنوان واحد اندازه گیری فشار اتمسفر در نظر گرفته می شود. بیایید نسبت بین این واحد و واحد شناخته شده را پیدا کنیم - پاسکال(Pa).

فشار ستون جیوه ρ جیوه به ارتفاع 1 میلی متر برابر است با:

پ = g ρ h, پ= 9.8 نیوتن / کیلوگرم · 13 600 کیلوگرم / متر مکعب · 0.001 متر ≈ 133.3 Pa.

بنابراین، 1 میلی متر جیوه. هنر = 133.3 Pa.

در حال حاضر، فشار اتمسفر معمولاً بر حسب هکتوپاسکال (1 hPa = 100 Pa) اندازه گیری می شود. به عنوان مثال، گزارش های آب و هوا ممکن است اعلام کند که فشار 1013 hPa است که همان 760 میلی متر جیوه است. هنر

توریچلی با مشاهده روزانه ارتفاع ستون جیوه در لوله، متوجه شد که این ارتفاع تغییر می کند، یعنی فشار اتمسفر ثابت نیست، می تواند کم و زیاد شود. توریچلی همچنین خاطرنشان کرد که فشار اتمسفر با تغییرات آب و هوا مرتبط است.

اگر یک ترازو عمودی با جیوه مورد استفاده در آزمایش توریچلی به لوله متصل شود، ساده ترین وسیله را دریافت می کنید - فشارسنج جیوه (از یونانی. باروس- شدت، مترو- اندازه گیری). برای اندازه گیری فشار اتمسفر استفاده می شود.

فشارسنج یک آنروید است.

در عمل از فشارسنج فلزی برای اندازه گیری فشار اتمسفر استفاده می شود که به نام آنروید (ترجمه از یونانی - آنروید). این نام فشارسنج است زیرا حاوی جیوه نیست.

ظاهر آنروئید در شکل نشان داده شده است. قسمت اصلی آن یک جعبه فلزی 1 با سطح موج دار (راه راه) است (شکل های دیگر را ببینید). هوا از این جعبه خارج می شود و برای اینکه فشار اتمسفر جعبه را خرد نکند، پوشش 2 آن توسط فنر به سمت بالا کشیده می شود. با افزایش فشار اتمسفر، پوشش به سمت پایین خم شده و فنر را سفت می کند. با کاهش فشار، فنر پوشش را صاف می کند. یک نشانگر پیکان 4 با کمک مکانیزم انتقال 3 به فنر متصل می شود که با تغییر فشار به سمت راست یا چپ حرکت می کند. مقیاسی در زیر فلش تقویت شده است که تقسیمات آن بر اساس خوانش فشارسنج جیوه مشخص شده است. بنابراین، عدد 750، که فلش آنروید در برابر آن قرار دارد (نگاه کنید به شکل)، نشان می دهد که در حال حاضر در فشارسنج جیوه، ارتفاع ستون جیوه 750 میلی متر است.

در نتیجه، فشار اتمسفر 750 میلی متر جیوه است. هنر یا ≈ 1000 hPa.

مقدار فشار اتمسفر برای پیش بینی وضعیت آب و هوا در روزهای آینده بسیار مهم است، زیرا تغییر فشار اتمسفر با تغییر آب و هوا همراه است. فشارسنج ابزار لازم برای مشاهدات هواشناسی است.

فشار اتمسفر در ارتفاعات مختلف

همانطور که می دانیم در یک مایع، فشار به چگالی مایع و ارتفاع ستون آن بستگی دارد. به دلیل تراکم پذیری کم، چگالی مایع در اعماق مختلف تقریباً یکسان است. بنابراین هنگام محاسبه فشار، چگالی آن را ثابت در نظر می گیریم و فقط تغییر ارتفاع را در نظر می گیریم.

وضعیت در مورد گازها پیچیده تر است. گازها تراکم پذیری بالایی دارند. و هر چه گاز بیشتر فشرده شود چگالی آن بیشتر می شود و فشار بیشتری تولید می کند. به هر حال، فشار گاز از برخورد مولکول های آن بر سطح بدن ایجاد می شود.

لایه های هوا در نزدیکی سطح زمین توسط تمام لایه های هوای پوشاننده بالای آنها فشرده می شوند. اما هرچه لایه هوا از سطح بالاتر باشد، ضعیف تر فشرده می شود، چگالی آن کمتر می شود. در نتیجه، فشار کمتری تولید می کند. به عنوان مثال، اگر یک بالون از سطح زمین بلند شود، فشار هوا بر روی بالون کمتر می شود. این اتفاق نه تنها به این دلیل است که ارتفاع ستون هوا در بالای آن کاهش می یابد، بلکه به این دلیل است که چگالی هوا کاهش می یابد. در بالا کوچکتر از پایین است. بنابراین، وابستگی فشار هوا به ارتفاع پیچیده تر از مایعات است.

مشاهدات نشان می دهد که فشار اتمسفر در مناطق واقع در سطح دریا به طور متوسط ​​760 میلی متر جیوه است. هنر

فشار اتمسفر برابر با فشار یک ستون جیوه با ارتفاع 760 میلی متر در دمای 0 درجه سانتیگراد را فشار اتمسفر نرمال می نامند..

فشار اتمسفر نرمالبرابر 101 300 Pa = 1013 hPa است.

هرچه ارتفاع بیشتر باشد فشار کمتر می شود.

با صعودهای کوچک به طور متوسط ​​به ازای هر 12 متر صعود فشار 1 میلی متر جیوه کاهش می یابد. هنر (یا 1.33 hPa).

با دانستن وابستگی فشار به ارتفاع، می توانید با تغییر خوانش فشارسنج، ارتفاع از سطح دریا را تعیین کنید. آنروئیدهایی که دارای مقیاسی هستند که بر اساس آن می توان ارتفاع از سطح دریا را مستقیماً اندازه گیری کرد ارتفاع سنج ها ... آنها در هوانوردی و هنگام بالا رفتن از کوه استفاده می شوند.

مانومتر.

ما قبلاً می دانیم که فشارسنج ها برای اندازه گیری فشار اتمسفر استفاده می شوند. برای اندازه گیری فشارهای بیشتر یا کمتر از فشار اتمسفر، استفاده کنید مانومتر (از یونانی. مانوس- کمیاب، شل، مترو- اندازه گیری). گیج های فشار هستند مایعو فلز.

ابتدا دستگاه و عمل را در نظر بگیرید. فشار سنج مایع باز... از یک لوله شیشه ای دو زانو تشکیل شده است که نوعی مایع در آن ریخته می شود. این مایع در هر دو زانو در یک سطح قرار می گیرد، زیرا فقط فشار اتمسفر بر روی سطح آن در زانوهای کشتی تأثیر می گذارد.

برای درک نحوه عملکرد چنین فشار سنج، می توان آن را با یک لوله لاستیکی به یک جعبه صاف گرد وصل کرد که یک طرف آن با یک فیلم لاستیکی پوشانده شده است. اگر انگشت خود را روی فیلم فشار دهید، سطح مایع در زانوی مانومتر متصل به جعبه کاهش می یابد و در زانوی دیگر بالا می رود. چطور می شود این را توضیح داد؟

فشار دادن روی فیلم باعث افزایش فشار هوا در جعبه می شود. طبق قانون پاسکال این افزایش فشار به مایع موجود در زانویی فشارسنج که به جعبه متصل است منتقل می شود. بنابراین، فشار روی مایع در این زانو بیشتر از دیگری خواهد بود، جایی که فقط فشار اتمسفر روی مایع تأثیر می گذارد. تحت تأثیر نیروی این فشار اضافی، مایع شروع به حرکت می کند. در زانو با هوای فشرده، مایع پایین می رود، در دیگری - بالا می رود. هنگامی که فشار اضافی هوای فشرده با فشاری که ستون مایع اضافی را در زانویی دیگر فشارسنج ایجاد می‌کند، متعادل شود، مایع به حالت تعادل (توقف) می‌آید.

هرچه بیشتر بر روی فیلم فشار دهید، ستون مایع اضافی بالاتر، فشار آن بیشتر می شود. از این رو، تغییر فشار را می توان با ارتفاع این ستون اضافی قضاوت کرد.

شکل نشان می دهد که چگونه چنین فشار سنج می تواند فشار داخل یک مایع را اندازه گیری کند. هرچه لوله عمیق تر در مایع فرو رود، اختلاف ارتفاع ستون های مایع در زانوهای مانومتر بیشتر می شود.بنابراین، و فشار بیشتر باعث تولید مایع می شود.

اگر جعبه دستگاه را در عمقی داخل مایع نصب کنید و با یک فیلم آن را به سمت بالا و پایین بچرخانید، در این صورت خوانش مانومتر تغییر نمی کند. این طوری باید باشد، زیرا در همان سطح داخل مایع، فشار در همه جهات یکسان است.

شکل نشان می دهد فشار سنج فلزی ... بخش اصلی چنین مانومتری یک لوله فلزی است که به داخل لوله خم شده است. 1 که یک سر آن بسته است. انتهای دیگر لوله با یک ضربه 4 با ظرفی که فشار در آن اندازه گیری می شود ارتباط برقرار می کند. با افزایش فشار، لوله باز می شود. حرکت انتهای بسته آن با استفاده از یک اهرم 5 و چرخ دنده ها 3 به پیکان منتقل شد 2 حرکت در مقیاس دستگاه با کاهش فشار، لوله، به دلیل خاصیت ارتجاعی، به موقعیت قبلی خود باز می گردد، و فلش - به تقسیم صفر مقیاس.

پمپ مایع پیستونی.

در آزمایشی که قبلاً بحث کردیم (§ 40)، مشخص شد که آب در لوله شیشه ای تحت تأثیر فشار اتمسفر از پشت پیستون بالا می رود. عمل بر این اساس است پیستونپمپ ها

پمپ به صورت شماتیک در شکل نشان داده شده است. این شامل یک استوانه است که در داخل آن بالا و پایین می رود و محکم به دیواره های کشتی، پیستون متصل می شود. 1 ... سوپاپ ها در قسمت پایین سیلندر و در خود پیستون نصب می شوند 2 که فقط به سمت بالا باز می شوند. هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند، آب تحت تأثیر فشار اتمسفر وارد لوله می شود، شیر پایینی را بلند می کند و پشت پیستون حرکت می کند.

هنگامی که پیستون به سمت پایین حرکت می کند، آب زیر پیستون به شیر پایینی فشار می آورد و بسته می شود. در همان زمان تحت فشار آب دریچه ای در داخل پیستون باز می شود و آب به فضای بالای پیستون می ریزد. با حرکت بعدی پیستون به سمت بالا، آب بالای آن نیز در محل همراه با آن بالا می رود که در لوله خروجی ریخته می شود. در همان زمان، بخش جدیدی از آب از پشت پیستون بالا می‌آید که با پایین آمدن بعدی پیستون، بالای آن قرار می‌گیرد و تمام این روش بارها و بارها در حالی که پمپ کار می‌کند تکرار می‌شود.

فشار هیدرولیکی.

قانون پاسکال عمل را توضیح می دهد ماشین هیدرولیک (از یونانی. هیدرولیکوس- اب). اینها ماشین هایی هستند که عملکرد آنها بر اساس قوانین حرکت و تعادل مایعات است.

قسمت اصلی دستگاه هیدرولیک دو سیلندر با قطرهای مختلف مجهز به پیستون و لوله اتصال است. فضای زیر پیستون ها و لوله با یک مایع (معمولا روغن معدنی) پر شده است. ارتفاع ستون های مایع در هر دو سیلندر تا زمانی که هیچ نیرویی روی پیستون وارد نشود یکسان است.

حال فرض کنیم که نیروها اف 1 و اف 2- نیروهای وارد بر پیستونها اس 1 و اس 2 - مساحت پیستون ها. فشار زیر پیستون اول (کوچک) است پ 1 = اف 1 / اس 1، و زیر دوم (بزرگ) پ 2 = اف 2 / اس 2. بر اساس قانون پاسکال، فشار یک مایع در حالت سکون در همه جهات به یک روش منتقل می شود، یعنی. پ 1 = پ 2 یا اف 1 / اس 1 = اف 2 / اس 2، از کجا:

اف 2 / اف 1 = اس 2 / اس 1 .

از این رو قدرت اف 2 قدرت چند برابر بیشتر اف 1 , چند برابر مساحت پیستون بزرگ بیشتر از مساحت پیستون کوچک است... به عنوان مثال، اگر مساحت پیستون بزرگ 500 سانتی متر مربع و پیستون کوچک 5 سانتی متر مربع باشد و نیروی 100 نیوتن بر روی پیستون کوچک وارد شود، آنگاه نیرویی 100 برابر بیشتر روی پیستون بزرگتر وارد خواهد شد. یعنی 10000 نیوتن.

بنابراین، با کمک یک ماشین هیدرولیک، می توان یک نیروی بزرگتر را با یک نیروی کوچک متعادل کرد.

نگرش اف 1 / اف 2 افزایش قدرت را نشان می دهد. به عنوان مثال، در مثال نشان داده شده، افزایش مقاومت 10000 نیوتن / 100 نیوتن = 100 است.

ماشین هیدرولیک مورد استفاده برای پرس (فشردن) نامیده می شود فشار هیدرولیکی .

پرس های هیدرولیک در جاهایی که نیاز به برق زیاد است استفاده می شود. به عنوان مثال، برای فشردن روغن از دانه ها در کارخانه های روغن گیری، برای فشار دادن تخته سه لا، مقوا، یونجه. در کارخانه های متالورژی از پرس های هیدرولیک برای ساخت شفت ماشین های فولادی، چرخ های راه آهن و بسیاری از محصولات دیگر استفاده می شود. پرس های هیدرولیک مدرن می توانند ده ها و صدها میلیون نیوتن تولید کنند.

دستگاه پرس هیدرولیک به صورت شماتیک در شکل نشان داده شده است. بدنه ای که باید فشار داده شود 1 (A) روی یک سکوی متصل به پیستون بزرگ 2 (B) قرار می گیرد. پیستون کوچک 3 (D) فشار زیادی بر روی مایع ایجاد می کند. این فشار به هر نقطه از سیال که سیلندرها را پر می کند منتقل می شود. بنابراین فشار یکسانی روی پیستون دوم و بزرگ وارد می شود. اما از آنجایی که مساحت پیستون دوم (بزرگ) بزرگتر از مساحت پیستون کوچک است، بنابراین نیروی وارد بر آن بیشتر از نیروی وارد بر پیستون 3 (D) خواهد بود. این نیرو پیستون 2 (B) را بلند می کند. هنگامی که پیستون 2 (B) بالا می رود، بدنه (A) در برابر سکوی بالایی ثابت قرار می گیرد و فشرده می شود. گیج فشار 4 (M) فشار سیال را اندازه گیری می کند. شیر اطمینان 5 (P) زمانی که فشار سیال از مقدار مجاز بیشتر شد به طور خودکار باز می شود.

از سیلندر کوچک به مایع بزرگ با حرکات مکرر پیستون کوچک 3 (D) پمپ می شود. این کار به روش زیر انجام می شود. هنگامی که پیستون کوچک (D) بالا می رود، دریچه 6 (K) باز می شود و مایع به فضای زیر پیستون مکیده می شود. هنگامی که پیستون کوچک توسط فشار سیال پایین می آید، دریچه 6 (K) بسته می شود و دریچه 7 (K") باز می شود و سیال به داخل ظرف بزرگ جریان می یابد.

اثر آب و گاز بر جسم غوطه ور در آنها.

در زیر آب، سنگی را که به سختی در هوا بلند می شود، به راحتی می توانیم برداریم. اگر چوب پنبه را زیر آب فرو کنید و آن را از دستان خود رها کنید، شناور می شود. چگونه می توان این پدیده ها را توضیح داد؟

ما می دانیم (§ 38) که مایع به کف و دیواره رگ فشار می آورد. و اگر جسم جامدی در داخل مایع قرار گیرد، مانند دیواره های ظرف تحت فشار قرار می گیرد.

نیروهایی را که از سمت مایع بر جسم غوطه ور در آن وارد می شود در نظر بگیرید. برای سهولت در استدلال، جسمی را انتخاب کنید که به شکل موازی با پایه های موازی با سطح مایع باشد (شکل). نیروهای وارد بر طرفین بدن به صورت جفت مساوی هستند و یکدیگر را متعادل می کنند. تحت تأثیر این نیروها، بدن فشرده می شود. اما نیروهای وارد بر لبه های بالایی و پایینی بدنه یکسان نیستند. فشار دادن لبه بالایی از بالا به زور اف 1 ستون مایع بالا ساعت 1 . در سطح لبه پایین، فشار ستونی از مایع با ارتفاع تولید می کند ساعت 2. این فشار همانطور که می دانیم (§ 37) به داخل مایع در تمام جهات منتقل می شود. بنابراین در لبه پایینی بدنه از پایین به بالا با نیرو اف 2 ستونی از مایع را با ارتفاع خرد می کند ساعت 2. ولی ساعت 2 تابیشتر ساعت 1، بنابراین، مدول نیرو اف 2 مدول نیرو بیشتر اف 1 . بنابراین بدن با نیرویی از مایع به بیرون رانده می شود اف vyt برابر است با اختلاف نیروها اف 2 - اف 1، یعنی

محبوب:

علامت Belobog - Belbog: تاریخ، عمل، چه کسی مناسب است

تعبیر خواب بیل مکانیکی. رویای بیل مکانیکی چیست رعد و برق - تعبیر خواب زنان باردار چه الکل سبکی می توانند بنوشند: عواقب نوشیدن الکل در ماه های اول بارداری؟ نحوه تهیه رژیم غذایی برای کودک مبتلا به گاستریت: توصیه های کلی فرم حاد یا مزمن برای اینکه گلادیول ها سریعتر شکوفا شوند چه باید کرد

جدید

نحوه بازگرداندن سیکل قاعدگی بعد از زایمان:

• سورپرایز برای یک عزیز در روز تولدش - ایده هایی از بهترین سورپرایزها برای یک پسر
• تغذیه مناسب برای کودکان مبتلا به گاستریت - چه چیزی ممکن است و چه چیزی نیست؟
• جنسیت کودک با ضربان قلب - آیا می توان فهمید؟
• تعیین جنسیت کودک با ضربان قلب
• نحوه تهیه رژیم غذایی برای کودک مبتلا به گاستریت: توصیه های کلی
• همه چیز در مورد استئوکندروز: چیست، علل، علائم، انواع، درمان
• روش صحیح رفتار با یک پسر به طوری که او عاشق شود چیست؟
• Bogatyrs سرزمین روسیه - لیست، تاریخ و حقایق جالب
• سازماندهی فعالیت های تجاری
• قهرمانان "ناشناخته" روسی

روانشناسی عمومی stolyarenko a m جوهر روان و روان. علم یک پدیده اجتماعی است، بخشی جدایی ناپذیر از آگاهی اجتماعی، شکلی از شناخت انسان از طبیعت، ...	کار آزمون همه روسی برای دوره دبستان VLOOKUP. زبان روسی. 25 گزینه برای کارهای معمولی Volkova E.V. et al. M.: 2017 - 176 p. این راهنما کاملا مطابق با ...	فیزیولوژی انسان سن ورزش عمومی صفحه فعلی: 1 (کتاب در مجموع 54 صفحه دارد) [گزیده ای موجود برای مطالعه: 36 صفحه] قلم: 100% + Alexey Solodkov, Elena ...	سخنرانی در مورد روش شناسی آموزش زبان و ادبیات روسی در توسعه روش شناختی مدرسه ابتدایی با موضوع این راهنما شامل یک دوره سیستماتیک در آموزش گرامر، خواندن، ادبیات، املا و توسعه گفتار برای دانش آموزان جوان است. در آن یافت شد ...

درها. آشپزخانه. اتاق خواب. تاریخچه تعمیرات مبلمان. سبک داخلی. ابزار و مواد

Rss