Spēki, kas iedarbojas uz gumijas plēvi, ir

abās pusēs ir vienādas.

Mēs bieži sastopamies ar saziņas kuģiem. Piemēram, tā varētu būt tējkanna, lejkanna vai kafijas kanna.

Viendabīga šķidruma virsmas ir uzstādītas vienā līmenī jebkuras formas saziņas traukos.

Dažāda blīvuma šķidrumi.

Bet S·h = V, kur V ir paralēlskaldņa tilpums, un ρ f · V = m f ir šķidruma masa paralēlskaldņa tilpumā. Tāpēc

F out = g m w = P w,

t.i. peldošais spēks ir vienāds ar šķidruma svaru tajā iegremdētā ķermeņa tilpumā(peldošais spēks ir vienāds ar tāda paša tilpuma šķidruma svaru kā tajā iegremdētā ķermeņa tilpums).

Eksperimentāli ir viegli noteikt spēku, kas izspiež ķermeni no šķidruma.

Uz attēla A parādīts korpuss, kas piekārts atsperei ar bultiņas rādītāju galā. Bultiņa apzīmē statīva atsperes spriegojumu. Kad ķermenis tiek izlaists ūdenī, atspere saraujas (Zīm. b). Tāda pati atsperes saraušanās tiks iegūta, ja ar kādu spēku iedarbosieties uz ķermeni no apakšas uz augšu, piemēram, spiedīsiet ar roku (celsiet).

Tāpēc pieredze to apstiprina uz šķidrumā esošo ķermeni iedarbojas spēks, kas izstumj ķermeni no šķidruma.

Kā zināms, Paskāla likums attiecas arī uz gāzēm. Tāpēc gāzēs esošie ķermeņi ir pakļauti spēkam, kas tos izspiež no gāzes. Šī spēka ietekmē baloni paceļas uz augšu. Eksperimentāli var novērot arī tāda spēka esamību, kas izspiež ķermeni no gāzes.

No saīsinātās skalas pannas piekaram stikla lodi vai lielu kolbu, kas noslēgta ar aizbāzni. Svari ir līdzsvaroti. Tad zem kolbas (vai lodītes) novieto platu trauku tā, lai tas apņemtu visu kolbu. Kuģis ir piepildīts ar oglekļa dioksīdu, kura blīvums ir lielāks par gaisa blīvumu (tāpēc oglekļa dioksīds nokrīt un piepilda trauku, izspiežot no tā gaisu). Šajā gadījumā tiek traucēts svaru līdzsvars. Krūze ar piekaramo kolbu paceļas uz augšu (Zīm.). Oglekļa dioksīdā iegremdēta kolba piedzīvo lielāku peldošo spēku nekā spēks, kas uz to iedarbojas gaisā.

Spēks, kas izspiež ķermeni no šķidruma vai gāzes, ir vērsts pretēji šim ķermenim pieliktajam gravitācijas spēkam.

Tāpēc prolkosmos). Tieši tāpēc ūdenī mēs dažreiz viegli paceļam ķermeņus, kurus mums ir grūti noturēt gaisā.

No atsperes ir piekārts neliels spainis un cilindrisks korpuss (att., a). Bultiņa uz statīva iezīmē atsperes stiepšanos. Tas parāda ķermeņa svaru gaisā. Pēc korpusa pacelšanas zem tā tiek novietots liešanas trauks, kas piepildīts ar šķidrumu līdz liešanas caurules līmenim. Pēc tam ķermenis ir pilnībā iegremdēts šķidrumā (att., b). Kurā tiek izlieta daļa šķidruma, kura tilpums ir vienāds ar ķermeņa tilpumu no liešanas trauka glāzē. Atspere saraujas un atsperes rādītājs paceļas, norādot uz ķermeņa masas samazināšanos šķidrumā. Šajā gadījumā papildus gravitācijai uz ķermeni iedarbojas cits spēks, kas to izspiež no šķidruma. Ja šķidrums no glāzes tiek ielejams augšējā spainī (t.i., šķidrums, ko izspieda ķermenis), atsperes rādītājs atgriezīsies sākotnējā pozīcijā (att., c).

Balstoties uz šo pieredzi, var secināt, ka spēks, kas izspiež ķermeni, kas ir pilnībā iegremdēts šķidrumā, ir vienāds ar šķidruma svaru šī ķermeņa tilpumā . Tādu pašu secinājumu saņēmām 48.§.

Ja līdzīgu eksperimentu veiktu ar ķermeni, kas iegremdēts kādā gāzē, tas to parādītu spēks, kas izspiež ķermeni no gāzes, arī ir vienāds ar ķermeņa tilpumā ņemtās gāzes svaru .

Tiek saukts spēks, kas izspiež ķermeni no šķidruma vai gāzes Arhimēda spēks, par godu zinātniekam Arhimēds , kurš pirmais norādīja uz tā esamību un aprēķināja tā vērtību.

Tātad pieredze ir apstiprinājusi, ka Arhimēda (vai peldošais) spēks ir vienāds ar šķidruma svaru ķermeņa tilpumā, t.i. F A = P f = g m un. Ķermeņa izspiestā šķidruma masu mf var izteikt ar tā blīvumu ρf un šķidrumā iegremdētā ķermeņa tilpumu Vt (jo Vf - ķermeņa izspiestā šķidruma tilpums ir vienāds ar Vt - iegremdētā ķermeņa tilpumu šķidrumā), t.i., m f = ρ f ·V t.

F A= g·ρ un · V T

Līdz ar to Arhimēda spēks ir atkarīgs no šķidruma blīvuma, kurā ķermenis ir iegremdēts, un no šī ķermeņa tilpuma. Bet tas nav atkarīgs, piemēram, no šķidrumā iegremdētās ķermeņa vielas blīvuma, jo šis daudzums nav iekļauts iegūtajā formulā.

Tagad noteiksim šķidrumā (vai gāzē) iegremdēta ķermeņa svaru. Tā kā šajā gadījumā divi spēki, kas iedarbojas uz ķermeni, ir vērsti pretējos virzienos (smaguma spēks ir uz leju, bet Arhimēda spēks ir uz augšu), tad ķermeņa svars šķidrumā P 1 būs mazāks svarsķermeņi vakuumā P = g m par Arhimēda spēku F A = g m w (kur m g - ķermeņa izspiestā šķidruma vai gāzes masa).

Tādējādi ja ķermenis ir iegremdēts šķidrumā vai gāzē, tas zaudē tikpat daudz svara, cik sver tā izspiestais šķidrums vai gāze.

Piemērs. Nosakiet peldošo spēku, kas iedarbojas uz akmeni, kura tilpums ir 1,6 m 3 jūras ūdenī.

Pierakstīsim problēmas nosacījumus un risināsim to.

Kad peldošais ķermenis sasniedz šķidruma virsmu, tad ar tā tālāku kustību uz augšu Arhimēda spēks samazināsies. Kāpēc? Bet tāpēc, ka samazināsies šķidrumā iegremdētās ķermeņa daļas tilpums, un Arhimēda spēks ir vienāds ar šķidruma svaru tajā iegremdētās ķermeņa daļas tilpumā.

Kad Arhimēda spēks kļūst vienāds ar gravitācijas spēku, ķermenis apstāsies un peld uz šķidruma virsmas, daļēji iegremdējot tajā.

Iegūto secinājumu var viegli pārbaudīt eksperimentāli.

Ielejiet ūdeni drenāžas traukā līdz drenāžas caurules līmenim. Pēc tam peldošo ķermeni iegremdēsim traukā, iepriekš to nosverot gaisā. Nokāpis ūdenī, ķermenis izspiež ūdens tilpumu, kas vienāds ar tajā iegremdētās ķermeņa daļas tilpumu. Nosverot šo ūdeni, mēs atklājam, ka tā svars (Arhimēda spēks) ir vienāds ar gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz peldošu ķermeni, vai šī ķermeņa svaru gaisā.

Veicot tos pašus eksperimentus ar jebkuriem citiem ķermeņiem, kas peld dažādos šķidrumos - ūdenī, spirtā, sāls šķīdumā, varat būt pārliecināti, ka ja ķermenis peld šķidrumā, tad tā izspiestā šķidruma svars ir vienāds ar šī ķermeņa svaru gaisā.

To ir viegli pierādīt ja cietas cietas vielas blīvums ir lielāks par šķidruma blīvumu, tad ķermenis grimst šādā šķidrumā. Šajā šķidrumā peld ķermenis ar mazāku blīvumu. Piemēram, dzelzs gabals nogrimst ūdenī, bet peld dzīvsudrabā. Ķermenis, kura blīvums ir vienāds ar šķidruma blīvumu, šķidruma iekšpusē paliek līdzsvarā.

Ledus peld uz ūdens virsmas, jo tā blīvums ir mazāks par ūdens blīvumu.

Jo mazāks ķermeņa blīvums salīdzinājumā ar šķidruma blīvumu, jo mazāk ķermeņa daļas ir iegremdētas šķidrumā .

Ja ķermeņa un šķidruma blīvums ir vienāds, ķermenis peld šķidruma iekšpusē jebkurā dziļumā.

Tvertnē atbilstoši to blīvumam atrodas divi nesajaucami šķidrumi, piemēram, ūdens un petroleja: trauka apakšējā daļā - blīvāks ūdens (ρ = 1000 kg/m3), augšpusē - vieglāka petroleja (ρ = 800 kg). /m3) .

Ūdens vidē mītošo dzīvo organismu vidējais blīvums maz atšķiras no ūdens blīvuma, tāpēc to svaru gandrīz pilnībā līdzsvaro Arhimēda spēks. Pateicoties tam, ūdens dzīvniekiem nav vajadzīgi tik spēcīgi un masīvi skeleti kā sauszemes. Tā paša iemesla dēļ ūdensaugu stumbri ir elastīgi.

Zivs peldpūslis viegli maina tilpumu. Kad zivs izmanto savus muskuļus, lai pazeminātu sevi uz lielāks dziļums, un ūdens spiediens uz to palielinās, burbulis saraujas, zivs ķermeņa apjoms samazinās, un tas netiek stumts uz augšu, bet peld dziļumā. Tādējādi zivs noteiktās robežās var regulēt savas niršanas dziļumu. Vaļi regulē niršanas dziļumu, samazinot un palielinot plaušu kapacitāti.

Kuģu kuģošana.

Kuģi, kas kuģo pa upēm, ezeriem, jūrām un okeāniem, ir būvēti no dažādi materiāli Ar dažādi blīvumi. Kuģu korpuss parasti ir izgatavots no tērauda loksnes. Visi iekšējie stiprinājumi, kas dod kuģiem spēku, ir izgatavoti arī no metāliem. Izmanto kuģu būvēšanai dažādi materiāli, kam ir gan lielāks, gan mazāks blīvums salīdzinājumā ar ūdeni.

Kā kuģi peld, uzņem un pārvadā lielas kravas?

Eksperiments ar peldošu ķermeni (§ 50) parādīja, ka ķermenis ar savu zemūdens daļu izspiež tik daudz ūdens, ka šī ūdens svars ir vienāds ar ķermeņa svaru gaisā. Tas attiecas arī uz jebkuru kuģi.

Kuģa zemūdens daļas izspiestā ūdens svars ir vienāds ar kuģa svaru ar kravu gaisā vai gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz kuģi ar kravu.

Dziļumu, kādā kuģis ir iegremdēts ūdenī, sauc melnraksts . Maksimālā pieļaujamā iegrime ir atzīmēta uz kuģa korpusa ar sarkanu līniju sauc ūdenslīnija (no holandiešu valodas. ūdens- ūdens).

Ūdens svaru, ko kuģis pārvietojis, kad tas ir iegremdēts līdz ūdenslīnijai, kas vienāds ar gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz piekrauto kuģi, sauc par kuģa pārvietojumu..

Pašlaik naftas pārvadāšanai tiek būvēti kuģi ar ūdensizspaidu 5 000 000 kN (5 × 10 6 kN) vai lielāku, tas ir, kuru masa kopā ar kravu ir 500 000 tonnas (5 × 105 t) vai vairāk.

Ja no pārvietojuma atņemam paša kuģa svaru, iegūstam šī kuģa kravnesību. Kravnesība parāda kuģa pārvadātās kravas svaru.

Kuģu būve pastāvēja atpakaļ Senā Ēģipte, Feniķijā (tiek uzskatīts, ka feniķieši bija vieni no labākajiem kuģu būvētājiem), Senā Ķīna.

Krievijā kuģu būve radās 17. un 18. gadsimta mijā. Pārsvarā tika būvēti karakuģi, bet tieši Krievijā tapa pirmais ledlauzis un kuģi ar dzinēju iekšējā degšana, atomledlauzis "Arktika".

Aeronautika.

Zīmējums, kurā aprakstīts 1783. gada brāļu Montgolfjē balons: “Skats un precīzi balona izmēri Zeme"Kurš bija pirmais." 1786. gads

Kopš seniem laikiem cilvēki ir sapņojuši par iespēju lidot virs mākoņiem, peldēt gaisa okeānā, kā viņi peldēja jūrā. Aeronautikai

Sākumā viņi izmantoja balonus, kas bija piepildīti ar sakarsētu gaisu, ūdeņradi vai hēliju.

Lai balons paceltos gaisā, ir nepieciešams, lai Arhimēda spēks (peldspēja) F Darbība uz bumbu bija lielāka par gravitācijas spēku F smags, t.i. F A > F smags

Kad bumba paceļas uz augšu, Arhimēda spēks, kas iedarbojas uz to, samazinās ( F A = gρV), kopš blīvuma augšējie slāņi atmosfēra ir mazāka nekā Zemes virsmas. Lai paceltos augstāk, no bumbas tiek nomests īpašs balasts (atsvars), un tas atvieglo bumbu. Galu galā bumba sasniedz maksimālo pacelšanas augstumu. Lai atbrīvotu bumbu no tās apvalka, daļa gāzes tiek atbrīvota, izmantojot īpašu vārstu.

Horizontālā virzienā balons pārvietojas tikai vēja ietekmē, tāpēc to sauc balons (no grieķu val aer- gaiss, stato- stāvus). Ne tik sen atmosfēras augšējo slāņu un stratosfēras pētīšanai tika izmantoti milzīgi baloni - stratosfēras baloni .

Pirms mēs iemācījāmies būvēt lielas lidmašīnas pasažieru un kravas gaisa pārvadāšanai tika izmantoti vadāmie baloni - dirižabļi. Tiem ir iegarena forma, zem korpusa ir piekārta gondola ar dzinēju, kas dzen dzenskrūvi.

Balons ne tikai paceļas pats, bet var arī pacelt kādu kravu: salonu, cilvēkus, instrumentus. Tāpēc, lai noskaidrotu, kādu slodzi gaisa balons spēj pacelt, tā ir jānosaka lifts.

Ļaujiet, piemēram, ar hēliju piepildītu balonu, kura tilpums ir 40 m 3, palaist gaisā. Hēlija masa, kas aizpilda lodītes apvalku, būs vienāda ar:
m Ge = ρ Ge V = 0,1890 kg/m 3 40 m 3 = 7,2 kg,
un tā svars ir:
P Ge = g m Ge; P Ge = 9,8 N/kg · 7,2 kg = 71 N.
Peldošais spēks (Arhimēds), kas iedarbojas uz šo bumbu gaisā, ir vienāds ar gaisa svaru ar tilpumu 40 m 3, t.i.
F A = ​​​​g·ρ gaiss V; F A = ​​9,8 N/kg · 1,3 kg/m3 · 40 m3 = 520 N.

Tas nozīmē, ka šī bumba var pacelt kravu, kas sver 520 N – 71 N = 449 N. Tas ir tās pacelšanas spēks.

Tāda paša tilpuma balons, bet piepildīts ar ūdeņradi, var pacelt 479 N lielu slodzi. Tas nozīmē, ka tā pacelšanas spēks ir lielāks nekā balonam, kas piepildīts ar hēliju. Bet hēliju joprojām izmanto biežāk, jo tas nedeg un tāpēc ir drošāks. Ūdeņradis ir uzliesmojoša gāze.

Ar karstu gaisu piepildītu bumbiņu pacelt un nolaist ir daudz vieglāk. Lai to izdarītu, zem cauruma, kas atrodas lodītes apakšējā daļā, atrodas deglis. Ar palīdzību gāzes deglis Jūs varat regulēt gaisa temperatūru bumbas iekšpusē un līdz ar to arī tās blīvumu un peldošo spēku. Lai bumba paceltos augstāk, pietiek ar to spēcīgāk uzsildīt tajā esošo gaisu, palielinot degļa liesmu. Samazinoties degļa liesmai, gaisa temperatūra bumbiņā samazinās un bumba iet uz leju.

Jūs varat izvēlēties bumbiņas temperatūru, pie kuras bumbas un kabīnes svars būs vienāds ar peldošo spēku. Tad bumba karāsies gaisā, un no tās būs viegli veikt novērojumus.

Zinātnei attīstoties, aeronavigācijas tehnoloģijās notika būtiskas izmaiņas. Bija iespējams izmantot jaunus balonu apvalkus, kas kļuva izturīgi, sala izturīgi un viegli.

Sasniegumi radiotehnikas, elektronikas un automatizācijas jomā ir ļāvuši projektēt bezpilota balonus. Šos balonus izmanto gaisa straumju pētīšanai, ģeogrāfiskiem un biomedicīnas pētījumiem atmosfēras zemākajos slāņos.

>>Spiediens un spiediena spēks

Iesnieguši lasītāji no interneta vietnēm

Fizikas stundu piezīmju kolekcija, kopsavilkumi par tēmām no skolas mācību programma. Kalendārs tematiskā plānošana, fizika 7. klase tiešsaistē, grāmatas un mācību grāmatas par fiziku. Skolēns gatavojas stundai.

Iedomājieties noslēgtu cilindru, kas piepildīts ar gaisu, un virsū ir uzstādīts virzulis. Ja sākat spiest virzuli, gaisa tilpums cilindrā sāks samazināties, gaisa molekulas sāks arvien intensīvāk sadurties savā starpā un ar virzuli, kā arī palielināsies saspiestā gaisa spiediens uz virzuli. .

Ja virzulis tagad tiek strauji atbrīvots, saspiestais gaiss to strauji virzīs uz augšu. Tas notiks, jo ar nemainīgu virzuļa laukumu palielinās spēks, kas iedarbojas uz virzuli no saspiestā gaisa. Virzuļa laukums palika nemainīgs, bet gāzes molekulu radītais spēks palielinājās un attiecīgi palielinājās spiediens.

Vai cits piemērs. Vīrietis stāv uz zemes, stāv ar abām kājām. Šajā stāvoklī cilvēks jūtas ērti un neizjūt nekādu diskomfortu. Bet kas notiek, ja šī persona nolemj nostāties uz vienas kājas? Viņš salieks vienu no savām kājām ceļgalā un tagad atbalstīsies uz zemes tikai ar vienu kāju. Šajā stāvoklī cilvēks izjutīs zināmu diskomfortu, jo spiediens uz pēdu ir palielinājies, aptuveni 2 reizes. Kāpēc? Jo laukums, caur kuru tagad gravitācija piespiež cilvēku pie zemes, ir samazinājies 2 reizes. Šeit ir piemērs tam, kas ir spiediens un cik viegli to var noteikt ikdienas dzīvē.

No fizikas viedokļa spiedienu sauc fiziskais daudzums, skaitliski vienāds ar spēku, kas darbojas perpendikulāri virsmai uz dotās virsmas laukuma vienību. Tāpēc, lai noteiktu spiedienu noteiktā virsmas punktā, virsmai pieliktā spēka parasto komponentu dala ar virsmas mazā elementa laukumu, kas dota vara darbojas. Un, lai noteiktu vidējo spiedienu visā laukumā, parastā spēka sastāvdaļa, kas iedarbojas uz virsmu, ir jāsadala ar šīs virsmas kopējo laukumu.

Spiedienu mēra paskalos (Pa). Šī spiediena mērvienība savu nosaukumu ieguvusi par godu franču matemātiķim, fiziķim un rakstniekam Blēzam Paskālam, hidrostatikas pamatlikuma - Paskāla likuma autoram, kas nosaka, ka spiediens, kas tiek iedarbināts uz šķidrumu vai gāzi, tiek pārnests uz jebkuru punktu. bez izmaiņām visos virzienos. Spiediena mērvienība "pascal" pirmo reizi tika ieviesta apritē Francijā 1961. gadā, saskaņā ar dekrētu par mērvienībām, trīs gadsimtus pēc zinātnieka nāves.

Viens paskāls ir vienāds ar spiedienu, ko rada viena ņūtona spēks, vienmērīgi sadalīts un vērsts perpendikulāri viena kvadrātmetra virsmai.

Paskāli mēra ne tikai mehānisko spiedienu (mehānisko spriegumu), bet arī elastības moduli, Janga moduli, elastības tilpuma moduli, tecēšanas robežu, proporcionalitātes robežu, stiepes izturību, bīdes izturību, skaņas spiediens un osmotiskais spiediens. Tradicionāli svarīgākais ir paskālos mehāniskās īpašības materiāli stiprībā.

Tehniskā atmosfēra (at), fiziskā (atm), kilograms-spēks uz kvadrātcentimetru (kgf/cm2)

Papildus pascal spiediena mērīšanai tiek izmantotas arī citas (nesistēmas) vienības. Viena no šādām vienībām ir “atmosfēra” (at). Vienas atmosfēras spiediens ir aptuveni vienāds ar atmosfēras spiedienu uz Zemes virsmas okeāna līmenī. Mūsdienās “atmosfēra” attiecas uz tehnisko atmosfēru (at).

Tehniskā atmosfēra (at) ir spiediens, ko rada viens kilograms spēka (kgf), kas vienmērīgi sadalīts viena kvadrātcentimetra platībā. Un viens kilograms-spēks, savukārt, ir vienāds ar gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz ķermeni, kas sver vienu kilogramu gravitācijas paātrinājuma apstākļos, kas vienāds ar 9,80665 m/s2. Tādējādi viens kilograma spēks ir vienāds ar 9,80665 ņūtoniem, un 1 atmosfēra izrādās vienāda ar tieši 98066,5 Pa. 1 pie = 98066,5 Pa.

Piemēram, automašīnu riepās spiedienu mēra atmosfērās, piemēram, pasažieru autobusam GAZ-2217 ieteicamais riepu spiediens ir 3 atmosfēras.

Pastāv arī “fiziskā atmosfēra” (atm), ko definē kā spiedienu dzīvsudraba kolonnā, kuras augstums ir 760 mm, tā pamatnē, ņemot vērā, ka dzīvsudraba blīvums ir 13595,04 kg/m3 0 °C temperatūrā un gravitācijas paātrinājuma apstākļos, kas vienāds ar 9, 80665 m/s2. Tātad izrādās, ka 1 atm = 1,033233 atm = 101 325 Pa.

Kas attiecas uz kilogramu spēku uz kvadrātcentimetru (kgf/cm2), šī ārpussistēmiskā spiediena mērvienība ir vienāda ar normālu atmosfēras spiedienu ar labu precizitāti, kas dažkārt ir ērta dažādu efektu novērtēšanai.

Ārpussistēmas vienības "stienis" ir vienāds ar aptuveni vienu atmosfēru, bet ir precīzāks - tieši 100 000 Pa. CGS sistēmā 1 bārs ir vienāds ar 1 000 000 dynes/cm2. Iepriekš nosaukums “stienis” tika dots vienībai, ko tagad sauc par “bāriju” un kas vienāda ar 0,1 Pa vai CGS sistēmā 1 bārijs = 1 dins/cm2. Vārdi "bārs", "bārijs" un "barometrs" nāk no viena un tā paša grieķu vārda "gravitācija".

Atmosfēras spiediena mērīšanai meteoroloģijā bieži izmanto mērvienību mbar (milibārs), kas vienāds ar 0,001 bāru. Un izmērīt spiedienu uz planētām, kur atmosfēra ir ļoti reta - μbar (mikrobāri), kas vienāds ar 0,000001 bāru. Tehniskajos manometros skala visbiežāk ir graduēta stieņos.

Dzīvsudraba staba milimetrs (mmHg), ūdens milimetrs (mmHg)

Nesistēmiskā mērvienība “dzīvsudraba staba milimetrs” ir vienāda ar 101325/760 = 133,3223684 Pa. Tas tiek apzīmēts ar “mmHg”, bet dažreiz tiek apzīmēts ar “torr” - par godu itāļu fiziķim, Galileo studentei Evangelistai Torricelli, atmosfēras spiediena jēdziena autorei.

Mērvienība tika veidota saistībā ar ērto atmosfēras spiediena mērīšanas metodi ar barometru, kurā dzīvsudraba kolonna atrodas līdzsvarā atmosfēras spiediena ietekmē. Merkūram ir liels blīvums aptuveni 13600 kg/m3 un ir zems spiediens piesātināts tvaiks apstākļos telpas temperatūra, tāpēc savulaik barometriem tika izvēlēts dzīvsudrabs.

Jūras līmenī atmosfēras spiediens ir aptuveni 760 mm Hg, tieši šo vērtību tagad uzskata par normālu atmosfēras spiedienu, kas vienāds ar 101325 Pa vai vienu fizisko atmosfēru, 1 atm. Tas ir, 1 dzīvsudraba staba milimetrs ir vienāds ar 101325/760 paskaliem.

Medicīnā, meteoroloģijā un aviācijas navigācijā spiedienu mēra dzīvsudraba staba milimetros. Medicīnā asinsspiedienu mēra mmHg, vakuumtehnoloģijā graduē mmHg, kopā ar stieņiem. Dažreiz viņi pat vienkārši raksta 25 mikronus, kas nozīmē dzīvsudraba mikronus, ja mēs runājam par par evakuāciju, un spiediena mērījumus veic ar vakuuma mērītājiem.

Dažos gadījumos tiek izmantoti milimetri ūdens staba, un pēc tam 13,59 mm ūdens stabs = 1 mm Hg. Dažreiz tas ir piemērotāk un ērtāk. Milimetrs ūdens staba, tāpat kā dzīvsudraba staba milimetrs, ir nesistēmiska vienība, kas savukārt ir vienāda hidrostatiskais spiediens 1 mm ūdens kolonnas, ko šī kolonna iedarbojas uz līdzenas pamatnes, kad kolonnas ūdens temperatūra ir 4°C.

Vīrietis ar un bez slēpēm.

Cilvēks pa irdenu sniegu iet ar lielām grūtībām, ar katru soli dziļi grimstot. Bet, uzvilcis slēpes, viņš var staigāt, tajās gandrīz neiekrītot. Kāpēc? Ar vai bez slēpēm cilvēks iedarbojas uz sniegu ar tādu pašu spēku, kas vienāds ar viņa svaru. Taču šī spēka ietekme abos gadījumos ir atšķirīga, jo virsmas laukums, uz kura cilvēks spiež, ir atšķirīgs, ar slēpēm un bez slēpēm. Slēpju virsmas laukums ir gandrīz 20 reizes lielāks nekā zoles laukums. Tāpēc, stāvot uz slēpēm, cilvēks iedarbojas uz katru sniega virsmas kvadrātcentimetru ar spēku, kas ir 20 reizes mazāks nekā stāvot uz sniega bez slēpēm.

Students, ar pogām piespraužot avīzi pie tāfeles, iedarbojas uz katru pogu ar vienādu spēku. Taču poga ar asāku galu vieglāk ieies kokā.

Tas nozīmē, ka spēka rezultāts ir atkarīgs ne tikai no tā moduļa, virziena un pielietojuma punkta, bet arī no virsmas laukuma, uz kuru tas tiek pielietots (perpendikulāri, uz kuru tas darbojas).

Šo secinājumu apstiprina fizikālie eksperimenti.

Pieredze Dotā spēka darbības rezultāts ir atkarīgs no tā, kāds spēks iedarbojas uz virsmas laukuma vienību.

Jums jāiedzen naglas neliela dēļa stūros. Vispirms dēlī iedurtās naglas novieto uz smiltīm ar galiem uz augšu un uz tāfeles uzliek atsvaru. Šajā gadījumā naglu galviņas ir tikai nedaudz iespiestas smiltīs. Pēc tam apgriežam dēli un uzliekam naglas uz malas. Šajā gadījumā atbalsta laukums ir mazāks, un ar tādu pašu spēku naglas ievērojami dziļāk iekļūst smiltīs.

Pieredze. Otrā ilustrācija.

Šī spēka darbības rezultāts ir atkarīgs no tā, kāds spēks iedarbojas uz katru virsmas laukuma vienību.

Aplūkotajos piemēros spēki darbojās perpendikulāri ķermeņa virsmai. Vīrieša svars bija perpendikulārs sniega virsmai; spēks, kas iedarbojas uz pogu, ir perpendikulārs dēļa virsmai.

Lielumu, kas vienāds ar spēku, kas darbojas perpendikulāri virsmai, attiecību pret šīs virsmas laukumu sauc par spiedienu.

Lai noteiktu spiedienu, spēks, kas darbojas perpendikulāri virsmai, jāsadala ar virsmas laukumu:

spiediens = spēks / laukums.

Apzīmēsim šajā izteiksmē iekļautos daudzumus: spiediens - lpp, spēks, kas iedarbojas uz virsmu, ir F un virsmas laukums - S.

Tad mēs iegūstam formulu:

p = F/S

Ir skaidrs, ka lielāks spēks, kas iedarbojas uz to pašu laukumu, radīs lielāku spiedienu.

Spiediena vienība tiek uzskatīta par spiedienu, ko rada 1 N spēks, kas iedarbojas uz virsmu, kuras laukums ir 1 m2, kas ir perpendikulāra šai virsmai..

Spiediena mērvienība - ņūtons uz kvadrātmetru(1 N/m2). Par godu franču zinātniekam Blēzs Paskāls to sauc par paskālu ( Pa). Tādējādi

1 Pa = 1 N/m2.

Tiek izmantotas arī citas spiediena vienības: hektopaskāls (hPa) Un kilopaskāls (kPa).

1 kPa = 1000 Pa;

1 hPa = 100 Pa;

1 Pa = 0,001 kPa;

1 Pa = 0,01 hPa.

Pierakstīsim problēmas nosacījumus un risināsim to.

Ņemot vērā : m = 45 kg, S = 300 cm 2; p = ?

SI mērvienībās: S = 0,03 m2

Risinājums:

lpp = F/S,

F = P,

P = g m,

P= 9,8 N · 45 kg ≈ 450 N,

lpp= 450/0,03 N/m2 = 15000 Pa = 15 kPa

"Atbilde": p = 15000 Pa = 15 kPa

Veidi, kā samazināt un palielināt spiedienu.

Smags kāpurķēžu traktors rada spiedienu uz augsni, kas vienāds ar 40 - 50 kPa, t.i., tikai 2 - 3 reizes lielāku spiedienu nekā zēns, kas sver 45 kg. Tas izskaidrojams ar to, ka traktora svars sliežu piedziņas dēļ tiek sadalīts lielākā platībā. Un mēs to esam konstatējuši jo lielāks ir atbalsta laukums, jo mazāks spiediens uz šo balstu rada tāds pats spēks .

Atkarībā no tā, vai nepieciešams zems vai augsts spiediens, atbalsta laukums palielinās vai samazinās. Piemēram, lai augsne izturētu uzceļamās ēkas spiedienu, tiek palielināts pamatu apakšējās daļas laukums.

Kravas automašīnu riepas un lidmašīnu šasija ir izgatavotas daudz platākas nekā pasažieru riepas. Īpaši platas izgatavotas riepas automašīnām, kas paredzētas braukšanai tuksnesī.

Smagie transportlīdzekļi, piemēram, traktors, tanks vai purva transportlīdzeklis ar lielu kāpurķēžu atbalsta laukumu, brauc cauri purvainām vietām, kuras cilvēks nevar izbraukt.

No otras puses, ar nelielu virsmas laukumu ar nelielu spēku var radīt lielu spiedienu. Piemēram, nospiežot pogu dēlī, mēs uz to iedarbojamies ar aptuveni 50 N lielu spēku. Tā kā pogas gala laukums ir aptuveni 1 mm 2, tās radītais spiediens ir vienāds ar:

p = 50 N / 0,000 001 m 2 = 50 000 000 Pa = 50 000 kPa.

Salīdzinājumam, šis spiediens ir 1000 reižu lielāks nekā spiediens, ko kāpurķēžu traktors rada uz augsni. Jūs varat atrast daudz vairāk šādu piemēru.

Griezējinstrumentu asmeņi un caurduršanas instrumentu (naži, šķēres, griezēji, zāģi, adatas u.c.) gali ir īpaši uzasināti. Asā asmens uzasinātajai malai ir mazs laukums, tāpēc pat neliels spēks rada lielu spiedienu, un ar šo instrumentu ir viegli strādāt.

Griešanas un duršanas ierīces ir sastopamas arī dzīvajā dabā: tie ir zobi, nagi, knābji, tapas utt. - tās visas ir izgatavotas no cieta materiāla, gludas un ļoti asas.

Spiediens

Ir zināms, ka gāzes molekulas pārvietojas nejauši.

Mēs jau zinām, ka gāzes, atšķirībā no cietām vielām un šķidrumiem, piepilda visu konteineru, kurā tās atrodas. Piemēram, tērauda balons gāzu uzglabāšanai, automašīnas riepas kamera vai volejbols. Šajā gadījumā gāze izdara spiedienu uz cilindra, kameras vai jebkura cita korpusa sienām, dibenu un vāku, kurā tā atrodas. Gāzes spiedienu izraisa citi iemesli, nevis cieta ķermeņa spiediens uz balstu.

Ir zināms, ka gāzes molekulas pārvietojas nejauši. Kustības laikā tie saduras savā starpā, kā arī ar gāzi saturošā konteinera sieniņām. Gāzē ir daudz molekulu, un tāpēc to ietekmes skaits ir ļoti liels. Piemēram, gaisa molekulu triecienu skaits telpā uz virsmu, kuras laukums ir 1 cm 2 1 sekundē, tiek izteikts kā divdesmit trīs ciparu skaitlis. Lai gan atsevišķas molekulas trieciena spēks ir mazs, visu molekulu ietekme uz trauka sieniņām ir ievērojama - tas rada gāzes spiedienu.

Tātad, gāzes spiedienu uz trauka sieniņām (un uz gāzē ievietoto ķermeni) izraisa gāzes molekulu ietekme .

Apsveriet šādu eksperimentu. Novietojiet gumijas bumbu zem gaisa sūkņa zvana. Tas satur nelielu daudzumu gaisa un ir neregulāras formas. Tad izsūknējam gaisu no zvana apakšas. Bumbiņas apvalks, ap kuru gaiss kļūst arvien retāks, pamazām piepūšas un iegūst regulāras bumbas formu.

Kā izskaidrot šo pieredzi?

Saspiestās gāzes uzglabāšanai un transportēšanai tiek izmantoti īpaši izturīgi tērauda baloni.

Mūsu eksperimentā kustīgās gāzes molekulas nepārtraukti atsitās pret bumbas sienām iekšpusē un ārpusē. Kad gaiss tiek izsūknēts, molekulu skaits zvanā ap lodītes apvalku samazinās. Bet bumbas iekšpusē viņu skaits nemainās. Tāpēc molekulu triecienu skaits uz korpusa ārējām sienām kļūst mazāks nekā triecienu skaits uz iekšējām sienām. Bumba piepūšas, līdz tās gumijas apvalka elastīgais spēks kļūst vienāds ar gāzes spiediena spēku. Bumbiņas apvalks iegūst bumbiņas formu. Tas liecina par to gāze spiež uz tās sienām visos virzienos vienādi. Citiem vārdiem sakot, molekulāro triecienu skaits uz virsmas laukuma kvadrātcentimetru ir vienāds visos virzienos. Gāzei raksturīgs vienāds spiediens visos virzienos, un tas ir milzīga skaita molekulu nejaušas kustības sekas.

Mēģināsim samazināt gāzes tilpumu, bet tā, lai tās masa paliktu nemainīga. Tas nozīmē, ka katrā gāzes kubikcentimetrā būs vairāk molekulu, palielināsies gāzes blīvums. Tad palielināsies molekulu triecienu skaits uz sienām, t.i., palielināsies gāzes spiediens. To var apstiprināt pieredze.

Uz attēla A parādīta stikla caurule, kuras viens gals ir noslēgts ar plānu gumijas plēvi. Caurulē tiek ievietots virzulis. Kad virzulis iekustas, gaisa tilpums caurulē samazinās, t.i., gāze tiek saspiesta. Gumijas plēve izliecas uz āru, norādot, ka gaisa spiediens caurulē ir palielinājies.

Gluži pretēji, palielinoties vienas un tās pašas gāzes masas tilpumam, molekulu skaits katrā kubikcentimetrā samazinās. Tas samazinās triecienu skaitu uz kuģa sienām - gāzes spiediens kļūs mazāks. Patiešām, kad virzulis tiek izvilkts no caurules, gaisa daudzums palielinās un plēve noliecas trauka iekšpusē. Tas norāda uz gaisa spiediena samazināšanos caurulē. Tādas pašas parādības tiktu novērotas, ja gaisa vietā caurulē būtu kāda cita gāze.

Tātad, kad gāzes tilpums samazinās, tās spiediens palielinās, un, palielinoties tilpumam, spiediens samazinās, ja gāzes masa un temperatūra nemainās.

Kā mainīsies gāzes spiediens, ja to silda nemainīgā tilpumā? Ir zināms, ka karsējot palielinās gāzes molekulu ātrums. Ātrāk pārvietojoties, molekulas biežāk skars konteinera sienas. Turklāt katra molekulas ietekme uz sienu būs spēcīgāka. Tā rezultātā uz kuģa sienām būs lielāks spiediens.

Tāpēc Jo augstāka ir gāzes temperatūra, jo lielāks gāzes spiediens slēgtā traukā, ar nosacījumu, ka gāzes masa un tilpums nemainās.

No šiem eksperimentiem kopumā var secināt, ka Gāzes spiediens palielinās, jo biežāk un spēcīgāk molekulas skar trauka sienas .

Lai uzglabātu un transportētu gāzes, tās ir ļoti saspiestas. Tajā pašā laikā palielinās to spiediens, gāzes ir jāieslēdz īpašos, ļoti izturīgos balonos. Tādos cilindros, piemēram, ir zemūdenēs saspiests gaiss un metālu metināšanā izmantotais skābekli. Protams, vienmēr jāatceras, ka gāzes balonus nevar sildīt, it īpaši, ja tie ir piepildīti ar gāzi. Jo, kā jau saprotam, var notikt sprādziens ar ļoti nepatīkamām sekām.

Paskāla likums.

Spiediens tiek pārnests uz katru šķidruma vai gāzes punktu.

Virzuļa spiediens tiek pārnests uz katru šķidruma punktu, kas piepilda lodi.

Tagad gāze.

Atšķirībā no cietām vielām atsevišķi slāņi un nelielas šķidruma un gāzes daļiņas var brīvi pārvietoties viena pret otru visos virzienos. Pietiek, piemēram, glāzē viegli uzpūst pa ūdens virsmu, lai ūdens izkustētos. Uz upes vai ezera mazākais vējiņš izraisa viļņošanos.

To izskaidro gāzes un šķidruma daļiņu mobilitāte uz tiem izdarītais spiediens tiek pārnests ne tikai spēka virzienā, bet uz katru punktu. Apskatīsim šo fenomenu sīkāk.

Uz attēla, A attēlo trauku, kurā ir gāze (vai šķidrums). Daļiņas ir vienmērīgi sadalītas visā traukā. Kuģis ir aizvērts ar virzuli, kas var pārvietoties uz augšu un uz leju.

Pieliekot zināmu spēku, mēs piespiedīsim virzuli nedaudz pārvietoties uz iekšu un saspiedīsim gāzi (šķidrumu), kas atrodas tieši zem tā. Tad daļiņas (molekulas) šajā vietā atradīsies blīvāk nekā iepriekš (att., b). Mobilitātes dēļ gāzes daļiņas pārvietosies visos virzienos. Rezultātā to izvietojums atkal kļūs viendabīgs, bet blīvāks nekā iepriekš (c att.). Tāpēc visur palielināsies gāzes spiediens. Tas nozīmē, ka papildu spiediens tiek pārnests uz visām gāzes vai šķidruma daļiņām. Tātad, ja spiediens uz gāzi (šķidrumu) paša virzuļa tuvumā palielinās par 1 Pa, tad visos punktos iekšā gāze vai šķidrums, spiediens kļūs lielāks nekā iepriekš par tādu pašu daudzumu. Spiediens uz trauka sienām, dibenu un virzuli palielināsies par 1 Pa.

Spiediens, kas iedarbojas uz šķidrumu vai gāzi, tiek pārsūtīts uz jebkuru punktu vienādi visos virzienos .

Šo paziņojumu sauc Paskāla likums.

Pamatojoties uz Paskāla likumu, ir viegli izskaidrot šādus eksperimentus.

Attēlā redzama doba bumbiņa ar maziem caurumiem dažādās vietās. Uz lodītes ir piestiprināta caurule, kurā ievietots virzulis. Ja jūs piepildāt bumbiņu ar ūdeni un iespiežat caurulē virzuli, ūdens iztecēs no visiem lodītes caurumiem. Šajā eksperimentā virzulis spiež uz ūdens virsmas caurulē. Ūdens daļiņas, kas atrodas zem virzuļa, saspiežoties, pārnes spiedienu uz citiem slāņiem, kas atrodas dziļāk. Tādējādi virzuļa spiediens tiek pārnests uz katru šķidruma punktu, kas piepilda lodi. Rezultātā daļa ūdens tiek izspiesta no bumbiņas identisku plūsmu veidā, kas plūst no visiem caurumiem.

Ja bumba ir piepildīta ar dūmiem, tad, kad virzulis tiek iespiests caurulē, no visām bumbiņas atverēm sāks nākt vienādas dūmu plūsmas. Tas to apstiprina gāzes vienādi pārraida uz tām radīto spiedienu visos virzienos.

Spiediens šķidrumā un gāzē.

Šķidruma svara ietekmē gumijas dibens caurulē izlocīsies.

Šķidrumus, tāpat kā visus ķermeņus uz Zemes, ietekmē gravitācija. Tāpēc katrs traukā ielietais šķidruma slānis ar savu svaru rada spiedienu, kas saskaņā ar Paskāla likumu tiek pārraidīts visos virzienos. Tāpēc šķidruma iekšpusē ir spiediens. To var pārbaudīt pēc pieredzes.

Ielejiet ūdeni stikla mēģenē, kuras apakšējais caurums ir noslēgts ar plānu gumijas plēvi. Šķidruma svara ietekmē caurules dibens izlocīsies.

Pieredze rāda, jo augstāk ūdens stabs virs gumijas plēves, jo vairāk tā liecas. Bet katru reizi pēc gumijas dibena izlieces ūdens caurulē nonāk līdzsvarā (apstājas), jo papildus gravitācijas spēkam uz ūdeni iedarbojas arī izstieptās gumijas plēves elastīgais spēks.

Ilustrācija.

Apakšdaļa attālinās no cilindra gravitācijas spiediena dēļ uz to.

Nolaidīsim caurulīti ar gumijas dibenu, kurā ielej ūdeni, citā, platākā traukā ar ūdeni. Mēs redzēsim, ka, nolaižot cauruli, gumijas plēve pakāpeniski iztaisnojas. Pilnīga plēves iztaisnošana parāda, ka spēki, kas uz to iedarbojas no augšas un apakšas, ir vienādi. Pilnīga plēves iztaisnošana notiek, kad ūdens līmenis caurulē un traukā sakrīt.

To pašu eksperimentu var veikt ar cauruli, kurā sānu caurumu nosedz gumijas plēve, kā parādīts a attēlā. Iegremdēsim šo mēģeni ar ūdeni citā traukā ar ūdeni, kā parādīts attēlā, b. Mēs pamanīsim, ka plēve atkal iztaisnosies, tiklīdz ūdens līmenis caurulē un traukā būs vienāds. Tas nozīmē, ka spēki, kas iedarbojas uz gumijas plēvi, ir vienādi no visām pusēm.

Paņemsim trauku, kura dibens var nokrist. Liekam ūdens burkā. Apakšdaļa būs cieši piespiesta pie trauka malas un nenokritīs. To nospiež ūdens spiediena spēks, kas virzīts no apakšas uz augšu.

Mēs uzmanīgi ielejam ūdeni traukā un vērosim tā dibenu. Tiklīdz ūdens līmenis traukā sakrīt ar ūdens līmeni burkā, tas nokrīt no trauka.

Atdalīšanas brīdī šķidruma kolonna traukā spiežas no augšas uz leju, un spiediens no tāda paša augstuma šķidruma kolonnas, kas atrodas burkā, tiek pārnests no apakšas uz augšu uz leju. Abi šie spiedieni ir vienādi, bet dibens attālinās no cilindra, jo uz to iedarbojas sava smaguma spēks.

Eksperimenti ar ūdeni tika aprakstīti iepriekš, bet, ja ūdens vietā ņemat kādu citu šķidrumu, eksperimenta rezultāti būs tādi paši.

Tātad eksperimenti to pierāda Šķidruma iekšpusē ir spiediens, un tajā pašā līmenī tas ir vienāds visos virzienos. Spiediens palielinās līdz ar dziļumu.

Gāzes šajā ziņā neatšķiras no šķidrumiem, jo ​​tām ir arī svars. Bet mums jāatceras, ka gāzes blīvums ir simtiem reižu mazāks par šķidruma blīvumu. Gāzes svars traukā ir mazs, un tās “svara” spiedienu daudzos gadījumos var ignorēt.

Šķidruma spiediena aprēķins uz trauka dibenu un sienām.

Šķidruma spiediena aprēķins uz trauka dibenu un sienām.

Apsvērsim, kā aprēķināt šķidruma spiedienu uz trauka dibenu un sienām. Vispirms atrisināsim taisnstūra paralēlskaldņa formas trauku.

Spēks F, ar kuru šajā traukā ielietais šķidrums nospiež tā dibenu, ir vienāds ar svaru Pšķidrums traukā. Šķidruma svaru var noteikt, zinot tā masu m. Masu, kā jūs zināt, var aprēķināt, izmantojot formulu: m = ρ·V. Mūsu izvēlētajā traukā ielietā šķidruma tilpumu ir viegli aprēķināt. Ja šķidruma kolonnas augstumu traukā apzīmē ar burtu h, un kuģa dibena laukums S, Tas V = S h.

Šķidra masa m = ρ·V, vai m = ρ S h .

Šī šķidruma svars P = g m, vai P = g ρ S h.

Tā kā šķidruma kolonnas svars ir vienāds ar spēku, ar kādu šķidrums nospiež trauka dibenu, tad dalot svaru P Uz laukumu S, mēs iegūstam šķidruma spiedienu lpp:

p = P/S vai p = g·ρ·S·h/S,

Mēs esam ieguvuši formulu šķidruma spiediena aprēķināšanai trauka apakšā. No šīs formulas ir skaidrs, ka šķidruma spiediens trauka dibenā ir atkarīgs tikai no šķidruma kolonnas blīvuma un augstuma.

Tāpēc, izmantojot iegūto formulu, varat aprēķināt traukā ielejamā šķidruma spiedienu jebkura forma(stingri sakot, mūsu aprēķins ir piemērots tikai tiem traukiem, kuriem ir taisnas prizmas un cilindra forma. Institūta fizikas kursos tika pierādīts, ka formula ir patiesa arī patvaļīgas formas traukam). Turklāt to var izmantot, lai aprēķinātu spiedienu uz trauka sienām. Spiediens šķidruma iekšpusē, ieskaitot spiedienu no apakšas uz augšu, arī tiek aprēķināts, izmantojot šo formulu, jo spiediens vienā dziļumā ir vienāds visos virzienos.

Aprēķinot spiedienu, izmantojot formulu p = gρh jums ir nepieciešams blīvums ρ izteikts kilogramos uz kubikmetru (kg/m3), un šķidruma kolonnas augstums h- metros (m), g= 9,8 N/kg, tad spiediens tiks izteikts paskalos (Pa).

Piemērs. Nosakiet eļļas spiedienu tvertnes apakšā, ja eļļas kolonnas augstums ir 10 m un blīvums ir 800 kg/m3.

Pierakstīsim problēmas stāvokli un pierakstīsim to.

Ņemot vērā :

ρ = 800 kg/m 3

Risinājums :

p = 9,8 N/kg · 800 kg/m 3 · 10 m ≈ 80 000 Pa ≈ 80 kPa.

Atbilde : p ≈ 80 kPa.

Saziņas kuģi.

Saziņas kuģi.

Attēlā parādīti divi trauki, kas savienoti viens ar otru ar gumijas cauruli. Šādus traukus sauc sazinoties. Laistīšanas kanna, tējkanna, kafijas kanna ir saziņas trauku piemēri. No pieredzes zinām, ka ūdens, kas ieliets, piemēram, lejkannā, vienmēr atrodas vienā līmenī snīpī un iekšpusē.

Ar saziņas traukiem var veikt šādu vienkāršu eksperimentu. Eksperimenta sākumā mēs saspiežam gumijas cauruli vidū un ielejam ūdeni vienā no caurulēm. Pēc tam atveram skavu, un ūdens uzreiz ieplūst otrā caurulē, līdz ūdens virsmas abās caurulēs ir vienā līmenī. Jūs varat piestiprināt vienu no caurulēm statīvam un pacelt, nolaist vai noliekt otru dažādos virzienos. Un šajā gadījumā, tiklīdz šķidrums nomierināsies, tā līmenis abās caurulēs tiks izlīdzināts.

Jebkuras formas un šķērsgriezuma saziņas traukos viendabīga šķidruma virsmas ir iestatītas vienā līmenī(ar nosacījumu, ka gaisa spiediens virs šķidruma ir vienāds) (109. att.).

To var pamatot šādi. Šķidrums atrodas miera stāvoklī, nepārvietojoties no viena trauka uz otru. Tas nozīmē, ka spiediens abos traukos jebkurā līmenī ir vienāds. Šķidrums abos traukos ir vienāds, t.i., tam ir vienāds blīvums. Tāpēc tā augstumiem jābūt vienādiem. Paceļot vienu trauku vai pievienojot tam šķidrumu, spiediens tajā palielinās un šķidrums pārvietojas citā traukā, līdz spiedieni tiek līdzsvaroti.

Ja vienā no savienojošajiem traukiem ielej viena blīvuma šķidrumu, bet otrajā - cita blīvuma šķidrumu, tad līdzsvara stāvoklī šo šķidrumu līmenis nebūs vienāds. Un tas ir saprotams. Mēs zinām, ka šķidruma spiediens trauka apakšā ir tieši proporcionāls kolonnas augstumam un šķidruma blīvumam. Un šajā gadījumā šķidrumu blīvums būs atšķirīgs.

Ja spiedieni ir vienādi, šķidruma kolonnas augstums ar lielāku blīvumu būs mazāks par zemāka blīvuma šķidruma kolonnas augstumu (att.).

Pieredze. Kā noteikt gaisa masu.

Gaisa svars. Atmosfēras spiediens.

Atmosfēras spiediena esamība.

Atmosfēras spiediens ir lielāks par retināta gaisa spiedienu traukā.

Gaisu, tāpat kā jebkuru ķermeni uz Zemes, ietekmē gravitācija, un tāpēc gaisam ir svars. Gaisa svaru ir viegli aprēķināt, ja zināt tā masu.

Mēs eksperimentāli parādīsim, kā aprēķināt gaisa masu. Lai to izdarītu, jums jāņem izturīga stikla bumbiņa ar aizbāzni un gumijas caurule ar skavu. Izpumpēsim no tā gaisu, saspiedīsim cauruli ar skavu un līdzsvarosim uz svariem. Pēc tam, atverot gumijas caurules skavu, ielaidiet tajā gaisu. Tas izjauks svaru līdzsvaru. Lai to atjaunotu, uz otras svaru pannas būs jāuzliek atsvari, kuru masa būs vienāda ar gaisa masu bumbiņas tilpumā.

Eksperimentos noskaidrots, ka 0 °C temperatūrā un normālā atmosfēras spiedienā gaisa masa ar tilpumu 1 m 3 ir vienāda ar 1,29 kg. Šī gaisa svaru ir viegli aprēķināt:

P = g m, P = 9,8 N/kg 1,29 kg ≈ 13 N.

Gaisa apvalku, kas ieskauj Zemi, sauc atmosfēra (no grieķu val atmosfēra- tvaiks, gaiss un sfēra- bumba).

Atmosfēra, kā liecina mākslīgo Zemes pavadoņu lidojuma novērojumi, stiepjas vairāku tūkstošu kilometru augstumā.

Gravitācijas ietekmē atmosfēras augšējie slāņi, tāpat kā okeāna ūdens, saspiež apakšējos slāņus. Visvairāk tiek saspiests tieši Zemei blakus esošais gaisa slānis un saskaņā ar Paskāla likumu pārraida uz to izdarīto spiedienu visos virzienos.

Tā rezultātā zemes virsma un uz tās esošie ķermeņi izjūt spiedienu no visa gaisa biezuma jeb, kā parasti saka šādos gadījumos, piedzīvo spiedienu Atmosfēras spiediens .

Atmosfēras spiediena esamība var izskaidrot daudzas parādības, ar kurām mēs sastopamies dzīvē. Apskatīsim dažus no tiem.

Attēlā redzama stikla caurule, kuras iekšpusē ir virzulis, kas cieši pieguļ caurules sieniņām. Caurules galu nolaiž ūdenī. Ja jūs pacelsit virzuli, ūdens pacelsies aiz tā.

Šo parādību izmanto ūdens sūkņos un dažās citās ierīcēs.

Attēlā parādīts cilindrisks trauks. Tas ir aizvērts ar aizbāzni, kurā ir ievietota caurule ar krānu. Gaiss tiek izsūknēts no trauka ar sūkni. Pēc tam caurules galu ievieto ūdenī. Ja tagad atverat krānu, ūdens kā strūklaka izsmidzinās trauka iekšpusē. Ūdens iekļūst traukā, jo atmosfēras spiediens ir lielāks par retināta gaisa spiedienu traukā.

Kāpēc Zemes gaisa apvalks pastāv?

Tāpat kā visi ķermeņi, arī gāzes molekulas, kas veido Zemes gaisa apvalku, tiek piesaistītas Zemei.

Bet kāpēc tad tie visi nenokrīt uz Zemes virsmas? Kā tiek saglabāts Zemes gaisa apvalks un atmosfēra? Lai to saprastu, jāņem vērā, ka gāzes molekulas atrodas nepārtrauktā un nejaušā kustībā. Bet tad rodas cits jautājums: kāpēc šīs molekulas neaizlido kosmosā, tas ir, kosmosā.

Lai pilnībā pamestu Zemi, molekulai, tāpat kā kosmosa kuģim vai raķetei, ir jābūt ļoti lielam ātrumam (vismaz 11,2 km/s). Šis ir tā sauktais otrais bēgšanas ātrums. Lielākās daļas molekulu ātrums Zemes gaisa apvalkā ir ievērojami mazāks par šo bēgšanas ātrumu. Tāpēc lielākā daļa no tām ir piesaistītas Zemei ar gravitācijas spēku, tikai niecīgs molekulu skaits lido ārpus Zemes kosmosā.

Nejaušas molekulu kustības un gravitācijas ietekme uz tām rada gāzes molekulas, kas “lidinās” kosmosā pie Zemes, veidojot gaisa apvalku jeb mums zināmo atmosfēru.

Mērījumi liecina, ka gaisa blīvums strauji samazinās līdz ar augstumu. Tātad 5,5 km augstumā virs Zemes gaisa blīvums ir 2 reizes mazāks nekā tā blīvums uz Zemes virsmas, 11 km augstumā - 4 reizes mazāks utt. Jo augstāks, jo retāk gaiss. Un visbeidzot, augstākajos slāņos (simtiem un tūkstošiem kilometru virs Zemes) atmosfēra pamazām pārvēršas bezgaisa telpā. Zemes gaisa apvalkam nav skaidras robežas.

Stingri sakot, gravitācijas iedarbības dēļ gāzes blīvums jebkurā slēgtā traukā nav vienāds visā trauka tilpumā. Tvertnes apakšā gāzes blīvums ir lielāks nekā tā augšējās daļās, tāpēc spiediens traukā nav vienāds. Kuģa apakšā tas ir lielāks nekā augšpusē. Tomēr gāzei, kas atrodas traukā, šī blīvuma un spiediena atšķirība ir tik maza, ka daudzos gadījumos to var pilnībā ignorēt, tikai par to zinot. Bet atmosfērā, kas stiepjas vairāku tūkstošu kilometru garumā, šī atšķirība ir ievērojama.

Atmosfēras spiediena mērīšana. Toričelli pieredze.

Atmosfēras spiedienu nav iespējams aprēķināt, izmantojot formulu šķidruma kolonnas spiediena aprēķināšanai (§ 38). Lai veiktu šādu aprēķinu, jums jāzina atmosfēras augstums un gaisa blīvums. Bet atmosfērai nav noteiktas robežas, un gaisa blīvums dažādos augstumos ir atšķirīgs. Tomēr atmosfēras spiedienu var izmērīt, izmantojot eksperimentu, ko 17. gadsimtā ierosināja itāļu zinātnieks Evangelista Toričelli , Galileo students.

Toričelli eksperiments sastāv no sekojošā: apmēram 1 m gara stikla caurule, kas vienā galā ir noslēgta, ir piepildīta ar dzīvsudrabu. Pēc tam, cieši aizverot caurules otro galu, to apgriež un nolaiž dzīvsudraba krūzē, kur šis caurules gals tiek atvērts zem dzīvsudraba līmeņa. Tāpat kā jebkurā eksperimentā ar šķidrumu, daļa dzīvsudraba tiek ielejama kausā, un daļa no tā paliek mēģenē. Caurulē atlikušās dzīvsudraba kolonnas augstums ir aptuveni 760 mm. Virs dzīvsudraba caurules iekšpusē nav gaisa, ir bezgaisa telpa, tāpēc neviena gāze neizdara spiedienu no augšas uz dzīvsudraba kolonnu šīs caurules iekšpusē un neietekmē mērījumus.

Toričelli, kurš ierosināja iepriekš aprakstīto eksperimentu, arī sniedza savu skaidrojumu. Atmosfēra nospiež dzīvsudraba virsmu kausā. Dzīvsudrabs ir līdzsvarā. Tas nozīmē, ka spiediens caurulē ir līmenī ahh 1 (sk. attēlu) ir vienāds ar atmosfēras spiedienu. Mainoties atmosfēras spiedienam, mainās arī dzīvsudraba kolonnas augstums caurulē. Palielinoties spiedienam, kolonna pagarinās. Spiedienam samazinoties, dzīvsudraba kolonnas augstums samazinās.

Spiedienu caurulē līmenī aa1 rada dzīvsudraba kolonnas svars caurulē, jo caurules augšējā daļā virs dzīvsudraba nav gaisa. No tā izriet, ka atmosfēras spiediens ir vienāds ar dzīvsudraba kolonnas spiedienu caurulē , t.i.

lpp atm = lpp dzīvsudrabs

Jo augstāks atmosfēras spiediens, jo augstāka ir dzīvsudraba kolonna Toričelli eksperimentā. Tāpēc praksē atmosfēras spiedienu var izmērīt pēc dzīvsudraba kolonnas augstuma (milimetros vai centimetros). Ja, piemēram, atmosfēras spiediens ir 780 mm Hg. Art. (viņi saka “dzīvsudraba milimetri”), tas nozīmē, ka gaiss rada tādu pašu spiedienu kā vertikālā dzīvsudraba kolonna, kuras augstums ir 780 mm.

Tāpēc šajā gadījumā atmosfēras spiediena mērvienība ir 1 dzīvsudraba staba milimetrs (1 mm Hg). Atradīsim attiecības starp šo vienību un mums zināmo vienību - paskāls(Pa).

Dzīvsudraba kolonnas spiediens ρ ar augstumu 1 mm ir vienāds ar:

lpp = g·ρ·h, lpp= 9,8 N/kg · 13 600 kg/m 3 · 0,001 m ≈ 133,3 Pa.

Tātad, 1 mmHg. Art. = 133,3 Pa.

Pašlaik atmosfēras spiedienu parasti mēra hektopaskālos (1 hPa = 100 Pa). Piemēram, laika ziņas var vēstīt, ka spiediens ir 1013 hPa, kas ir tāds pats kā 760 mmHg. Art.

Katru dienu novērojot dzīvsudraba kolonnas augstumu mēģenē, Toričelli atklāja, ka šis augstums mainās, tas ir, atmosfēras spiediens nav nemainīgs, tas var pieaugt un samazināties. Toričelli arī atzīmēja, ka atmosfēras spiediens ir saistīts ar laikapstākļu izmaiņām.

Ja Toričelli eksperimentā izmantotajai dzīvsudraba caurulei pievienojat vertikālu skalu, jūs iegūsit vienkāršāko ierīci - dzīvsudraba barometrs (no grieķu val baros- smagums, metroo- Es mēru). To izmanto atmosfēras spiediena mērīšanai.

Barometrs - aneroids.

Praksē atmosfēras spiediena mērīšanai izmanto metāla barometru, ko sauc par metāla barometru. aneroids (tulkojumā no grieķu valodas - aneroids). Tā sauc barometru, jo tajā nav dzīvsudraba.

Aneroida izskats ir parādīts attēlā. Tās galvenā daļa ir metāla kaste 1 ar viļņainu (rievotu) virsmu (skat. citu attēlu). No šīs kastes tiek izsūknēts gaiss, un, lai atmosfēras spiediens nesaspiestu kasti, tās vāku 2 velk uz augšu ar atsperi. Palielinoties atmosfēras spiedienam, vāks noliecas un pievelk atsperi. Spiedienam samazinoties, atspere iztaisno vāciņu. Bultiņas rādītājs 4 ir piestiprināts pie atsperes, izmantojot transmisijas mehānismu 3, kas, mainoties spiedienam, pārvietojas pa labi vai pa kreisi. Zem bultiņas atrodas skala, kuras dalījumi atzīmēti pēc dzīvsudraba barometra rādījumiem. Tādējādi skaitlis 750, pret kuru stāv aneroidā adata (skat. attēlu), parāda, ka dzīvsudraba barometrā šobrīd dzīvsudraba kolonnas augstums ir 750 mm.

Tāpēc atmosfēras spiediens ir 750 mmHg. Art. vai ≈ 1000 hPa.

Atmosfēras spiediena vērtība ir ļoti svarīga, lai prognozētu laikapstākļus tuvākajām dienām, jo ​​atmosfēras spiediena izmaiņas ir saistītas ar laikapstākļu izmaiņām. Barometrs ir nepieciešams instruments meteoroloģiskajiem novērojumiem.

Atmosfēras spiediens dažādos augstumos.

Šķidrumā spiediens, kā mēs zinām, ir atkarīgs no šķidruma blīvuma un tā kolonnas augstuma. Zemās saspiežamības dēļ šķidruma blīvums dažādos dziļumos ir gandrīz vienāds. Tāpēc, aprēķinot spiedienu, mēs uzskatām tā blīvumu nemainīgu un ņemam vērā tikai augstuma izmaiņas.

Situācija ar gāzēm ir sarežģītāka. Gāzes ir ļoti saspiežamas. Un jo vairāk gāze tiek saspiesta, jo lielāks ir tās blīvums un lielāks spiediens, ko tā rada. Galu galā gāzes spiedienu rada tās molekulu ietekme uz ķermeņa virsmu.

Gaisa slāņus, kas atrodas netālu no Zemes virsmas, saspiež visi virs tiem esošie gaisa slāņi. Bet jo augstāks ir gaisa slānis no virsmas, jo vājāk tas ir saspiests, jo mazāks ir tā blīvums. Tāpēc, jo mazāks spiediens tas rada. Ja, piemēram, balons paceļas virs Zemes virsmas, tad gaisa spiediens uz balonu kļūst mazāks. Tas notiek ne tikai tāpēc, ka samazinās gaisa kolonnas augstums virs tā, bet arī tāpēc, ka samazinās gaisa blīvums. Augšpusē tas ir mazāks nekā apakšā. Tāpēc gaisa spiediena atkarība no augstuma ir sarežģītāka nekā šķidrumiem.

Novērojumi liecina, ka atmosfēras spiediens apgabalos jūras līmenī ir vidēji 760 mm Hg. Art.

Atmosfēras spiedienu, kas vienāds ar dzīvsudraba kolonnas spiedienu 760 mm augstā temperatūrā 0 ° C temperatūrā sauc par normālu atmosfēras spiedienu.

Normāls atmosfēras spiediens vienāds ar 101 300 Pa = 1013 hPa.

Jo augstāks augstums virs jūras līmeņa, jo zemāks spiediens.

Ar nelieliem kāpumiem vidēji uz katriem 12 m kāpuma spiediens samazinās par 1 mmHg. Art. (vai par 1,33 hPa).

Zinot spiediena atkarību no augstuma, jūs varat noteikt augstumu virs jūras līmeņa, mainot barometra rādījumus. Tiek saukti aneroīdi, kuriem ir skala, pēc kuras var tieši izmērīt augstumu virs jūras līmeņa augstuma mērītāji . Tos izmanto aviācijā un kalnu kāpšanā.

Spiediena mērītāji.

Mēs jau zinām, ka atmosfēras spiediena mērīšanai izmanto barometrus. To izmanto, lai izmērītu spiedienu, kas ir lielāks vai mazāks par atmosfēras spiedienu spiediena mērītāji (no grieķu val manos- reti, brīvs, metroo- Es mēru). Ir spiediena mērītāji šķidrums Un metāls.

Vispirms apskatīsim ierīci un darbību. atvērts šķidruma spiediena mērītājs. Tas sastāv no stikla caurules ar divām kājām, kurā ielej nedaudz šķidruma. Šķidrums ir uzstādīts abos līkumos vienā līmenī, jo uz tā virsmu trauka līkumos iedarbojas tikai atmosfēras spiediens.

Lai saprastu, kā darbojas šāds manometrs, to var savienot ar gumijas cauruli ar apaļu plakanu kastīti, kuras viena puse ir pārklāta ar gumijas plēvi. Nospiežot pirkstu uz plēves, šķidruma līmenis manometra elkonī, kas savienots ar kasti, samazināsies, bet otrā elkonī tas palielināsies. Kas to izskaidro?

Nospiežot uz plēves, gaisa spiediens kastē palielinās. Saskaņā ar Paskāla likumu šis spiediena pieaugums tiek pārnests arī uz šķidrumu spiediena mērītāja līkumā, kas ir savienots ar kārbu. Tāpēc spiediens uz šķidrumu šajā elkoņā būs lielāks nekā citā, kur uz šķidrumu iedarbojas tikai atmosfēras spiediens. Zem šī pārspiediena spēka šķidrums sāks kustēties. Elkoņā ar saspiestu gaisu šķidrums nokritīs, otrā - pacelsies. Šķidrums nonāks līdzsvarā (apstāsies), kad saspiestā gaisa pārspiediens tiek līdzsvarots ar spiedienu, ko rada šķidruma pārpalikuma kolonna manometra otrā kājā.

Jo stiprāk piespiežat plēvi, jo augstāka ir liekā šķidruma kolonna, jo lielāks ir tās spiediens. Tāpēc spiediena izmaiņas var spriest pēc šīs liekās kolonnas augstuma.

Attēlā parādīts, kā šāds manometrs var izmērīt spiedienu šķidruma iekšpusē. Jo dziļāk caurule ir iegremdēta šķidrumā, jo lielāka kļūst šķidruma kolonnu augstuma atšķirība manometra līkumos., tāpēc un šķidrums rada lielāku spiedienu.

Ja jūs uzstādāt ierīces kārbu noteiktā dziļumā šķidruma iekšpusē un pagriežat to ar plēvi uz augšu, uz sāniem un uz leju, manometra rādījumi nemainīsies. Tā tam vajadzētu būt, jo vienā līmenī šķidruma iekšienē spiediens ir vienāds visos virzienos.

Attēlā redzams metāla spiediena mērītājs . Šāda manometra galvenā daļa ir caurulē izliekta metāla caurule 1 , kura viens gals ir aizvērts. Otrs caurules gals, izmantojot krānu 4 sazinās ar trauku, kurā mēra spiedienu. Palielinoties spiedienam, caurule atliecas. Tā slēgtā gala pārvietošana, izmantojot sviru 5 un zobi 3 pārsūtīts uz bultiņu 2 , pārvietojoties instrumenta skalas tuvumā. Kad spiediens samazinās, caurule, pateicoties tās elastībai, atgriežas iepriekšējā stāvoklī, un bultiņa atgriežas skalas nulles sadalījumā.

Virzuļa šķidruma sūknis.

Iepriekš apspriestajā eksperimentā (§ 40) tika konstatēts, ka ūdens stikla caurulē atmosfēras spiediena ietekmē pacēlās uz augšu aiz virzuļa. Uz to balstās darbība. virzulis sūkņi

Sūknis shematiski parādīts attēlā. Tas sastāv no cilindra, kura iekšpusē virzulis pārvietojas uz augšu un uz leju, cieši blakus kuģa sienām. 1 . Vārsti ir uzstādīti cilindra apakšā un pašā virzulī 2 , atverot tikai uz augšu. Kad virzulis virzās uz augšu, ūdens atmosfēras spiediena ietekmē iekļūst caurulē, paceļ apakšējo vārstu un pārvietojas aiz virzuļa.

Virzulim virzoties uz leju, ūdens zem virzuļa nospiež apakšējo vārstu un tas aizveras. Tajā pašā laikā zem ūdens spiediena virzuļa iekšpusē atveras vārsts, un ūdens ieplūst telpā virs virzuļa. Nākamajā reizē, kad virzulis virzās uz augšu, ūdens virs tā arī paceļas un ieplūst izplūdes caurulē. Tajā pašā laikā aiz virzuļa paceļas jauna ūdens daļa, kas, virzuli pēc tam nolaižot, parādīsies virs tā, un visa šī procedūra tiek atkārtota atkal un atkal, kamēr sūknis darbojas.

Hidrauliskā prese.

Paskāla likums izskaidro darbību hidrauliskā mašīna (no grieķu val hidraulika- ūdens). Tās ir mašīnas, kuru darbības pamatā ir šķidrumu kustības un līdzsvara likumi.

Hidrauliskās mašīnas galvenā daļa ir divi dažāda diametra cilindri, kas aprīkoti ar virzuļiem un savienojošo cauruli. Telpa zem virzuļiem un caurules ir piepildīta ar šķidrumu (parasti minerāleļļu). Šķidruma kolonnu augstumi abos cilindros ir vienādi, kamēr uz virzuļiem neiedarbojas nekādi spēki.

Tagad pieņemsim, ka spēki F 1 un F 2 - spēki, kas iedarbojas uz virzuļiem, S 1 un S 2 - virzuļu zonas. Spiediens zem pirmā (mazā) virzuļa ir vienāds ar lpp 1 = F 1 / S 1, un zem otrā (liels) lpp 2 = F 2 / S 2. Saskaņā ar Paskāla likumu spiedienu vienādi visos virzienos pārraida šķidrums miera stāvoklī, t.i. lpp 1 = lpp 2 vai F 1 / S 1 = F 2 / S 2, no:

F 2 / F 1 = S 2 / S 1 .

Tāpēc spēks F 2 tik daudz reižu vairāk jaudas F 1 , Cik reizes lielā virzuļa laukums ir lielāks par mazā virzuļa laukumu?. Piemēram, ja lielā virzuļa laukums ir 500 cm2, bet mazā virzuļa laukums ir 5 cm2, un uz mazo virzuli iedarbojas 100 N spēks, tad iedarbosies 100 reižu lielāks spēks, tas ir, 10 000 N. iedarboties uz lielāko virzuli.

Tādējādi ar hidrauliskās mašīnas palīdzību iespējams līdzsvarot lielāku spēku ar mazu spēku.

Attieksme F 1 / F 2 parāda spēka pieaugumu. Piemēram, dotajā piemērā stiprības pieaugums ir 10 000 N / 100 N = 100.

Tiek saukta hidrauliskā mašīna, ko izmanto presēšanai (saspiešanai). hidrauliskā prese .

Hidrauliskās preses izmanto vietās, kur nepieciešams lielāks spēks. Piemēram, eļļas spiešanai no sēklām eļļas dzirnavās, saplākšņa, kartona, siena presēšanai. Metalurģijas rūpnīcās hidrauliskās preses izmanto tērauda mašīnu vārpstu, dzelzceļa riteņu un daudzu citu izstrādājumu ražošanai. Mūsdienu hidrauliskās preses var attīstīt spēkus desmitiem un simtiem miljonu ņūtonu.

Hidrauliskās preses struktūra shematiski parādīta attēlā. Presētais korpuss 1 (A) tiek novietots uz platformas, kas savienota ar lielo virzuli 2 (B). Ar neliela virzuļa 3 (D) palīdzību tiek radīts augsts spiediens uz šķidrumu. Šis spiediens tiek pārnests uz katru šķidruma punktu, kas piepilda cilindrus. Tāpēc tāds pats spiediens iedarbojas uz otru, lielāku virzuli. Bet, tā kā 2. (lielā) virzuļa laukums ir lielāks nekā mazā, spēks, kas iedarbojas uz to, būs lielāks nekā spēks, kas iedarbojas uz virzuli 3 (D). Šī spēka ietekmē virzulis 2 (B) pacelsies. Kad virzulis 2 (B) paceļas, korpuss (A) balstās pret stacionāro augšējo platformu un tiek saspiests. Spiediena mērītājs 4 (M) mēra šķidruma spiedienu. Drošības vārsts 5 (P) automātiski atveras, kad šķidruma spiediens pārsniedz pieļaujamo vērtību.

No mazā cilindra uz lielo, šķidrums tiek sūknēts ar atkārtotām mazā virzuļa 3 (D) kustībām. Tas tiek darīts šādi. Kad mazais virzulis (D) paceļas, vārsts 6 (K) atveras un šķidrums tiek iesūkts telpā zem virzuļa. Kad mazais virzulis tiek nolaists šķidruma spiediena ietekmē, vārsts 6 (K) aizveras, vārsts 7 (K") atveras, un šķidrums ieplūst lielajā traukā.

Ūdens un gāzes ietekme uz tajos iegremdētu ķermeni.

Zem ūdens mēs viegli varam pacelt akmeni, kuru ir grūti pacelt gaisā. Ja noliksiet korķi zem ūdens un atlaidīsiet to no rokām, tas uzpeldēs virspusē. Kā šīs parādības var izskaidrot?

Mēs zinām (§ 38), ka šķidrums nospiež trauka dibenu un sienas. Un, ja šķidrumā ievieto kādu cietu ķermeni, tas tāpat kā trauka sienas tiks pakļauts spiedienam.

Apskatīsim spēkus, kas no šķidruma iedarbojas uz tajā iegremdētu ķermeni. Lai būtu vieglāk spriest, izvēlēsimies paralēlskaldņa formas korpusu, kura pamatnes ir paralēlas šķidruma virsmai (att.). Spēki, kas iedarbojas uz ķermeņa sānu virsmām, ir vienādi pa pāriem un līdzsvaro viens otru. Šo spēku ietekmē ķermenis saraujas. Bet spēki, kas iedarbojas uz ķermeņa augšējo un apakšējo malu, nav vienādi. Augšējā mala tiek nospiesta ar spēku no augšas F 1 šķidruma kolonna augsta h 1 . Apakšējās malas līmenī spiediens rada šķidruma kolonnu ar augstumu h 2. Šis spiediens, kā mēs zinām (§ 37), tiek pārraidīts šķidruma iekšienē visos virzienos. Līdz ar to uz ķermeņa lejasdaļas no apakšas uz augšu ar spēku F 2 augstu nospiež šķidruma kolonnu h 2. Bet h vēl 2 h 1, tāpēc spēka modulis F Vēl 2 barošanas modulis F 1 . Tāpēc ķermenis tiek izspiests no šķidruma ar spēku F Vt, vienāds ar spēku starpību F 2 - F 1, t.i.

Populārs:

Aforismi un citāti par pašnāvību

Zodiaka slepkava. Kas viņš ir? Zem kurām zodiaka zīmēm ir dzimuši visvairāk sērijveida slepkavas? Tiek nosauktas zodiaka zīmes, kuru pārstāvju vidū ir visvairāk maniaku "Kāpēc jūs sapņojat par ārzemēm? Sēņu sālīšana un marinēšana Seši piemēri kompetentai pieejai skaitļu deklinācijai

Jauns

Kā atjaunot menstruālo ciklu pēc dzemdībām:

• Ziemas seja poētiski citāti bērniem
• Krievu valodas stunda "mīkstā zīme pēc svilpojošiem lietvārdiem"
• Dāsnais koks (līdzība) Kā izdomāt laimīgas pasakas "Dāsnais koks" beigas
• Nodarbības plāns par pasauli ap mums par tēmu “Kad pienāks vasara?
• Austrumāzija: valstis, iedzīvotāji, valoda, reliģija, vēsture. Būdams pretinieks pseidozinātniskajām teorijām par cilvēku rasu sadalīšanu zemākajās un augstākajās, viņš pierādīja patiesību
• Militārajam dienestam piemērotības kategoriju klasifikācija
• Nepareiza saķere un armija Nepareizi saspiešana netiek pieņemta armijā
• Kāpēc jūs sapņojat par mirušu māti dzīvu: sapņu grāmatu interpretācijas
• Ar kādām zodiaka zīmēm cilvēki dzimuši aprīlī?
• Kāpēc jūs sapņojat par vētru uz jūras viļņiem?

Norēķinu uzskaite ar budžetu Konts 68 grāmatvedībā kalpo informācijas apkopošanai par obligātajiem maksājumiem budžetā, kas ieturēti gan uz uzņēmuma rēķina, gan...	Siera kūkas no biezpiena pannā - klasiskas receptes pūkainām siera kūkām Siera kūkas no 500 g biezpiena Sastāvdaļas: (4 porcijas) 500 gr. biezpiena 1/2 glāze miltu 1 ola 3 ēd.k. l. cukurs 50 gr. rozīnes (pēc izvēles) šķipsniņa sāls cepamā soda...	Melno pērļu salāti ar žāvētām plūmēm Melno pērļu salāti ar žāvētām plūmēm Laba diena visiem tiem, kas tiecas pēc dažādības ikdienas uzturā. Ja esat noguruši no vienmuļiem ēdieniem un vēlaties iepriecināt...	Lecho ar tomātu pastas receptes Ļoti garšīgs lečo ar tomātu pastu, piemēram, bulgāru lečo, sagatavots ziemai. Tā mēs savā ģimenē apstrādājam (un ēdam!) 1 paprikas maisiņu. Un kuru es gribētu...

Durvis. Virtuve. Guļamistaba. Remonta vēsture. Mēbeles. Interjera stils. Instrumenti un materiāli

RSS