/ / Badamy ciśnienie płynu. Wyciągaj wnioski

Badamy ciśnienie płynu. Wyciągaj wnioski

Aby poradzić sobie z pytaniem „ciśnienie płynu”,Zacznijmy od klasycznych przykładów i stopniowo przejdźmy do rozważania bardziej złożonych i mylących opcji. W przypadku naczynia o kształcie cylindrycznym, w którym ściany są ściśle pionowe, a dno jest poziome, ciśnienie hydrostatyczne cieczy wlewanej na wysokość h pozostanie niezmienione dla każdego punktu dennego. Wzór na obliczenie tej wartości będzie wyglądał jak p = rgh, gdzie r jest gęstością cieczy; g oznacza przyspieszenie ziemskie; h jest wysokością kolumny cieczy. Wartość p dla wszystkich punktów dna jest taka sama.

Wprowadzając do wzoru obszar D naczynia S, możemy obliczyć siłę nacisku F. Biorąc pod uwagę, że ciśnienie cieczy na dnie naczynia jest takie samo w każdym punkcie, do logicznego wniosku dochodzimy do wzoru F = rghS.

Łatwo zauważyć, że w tym przypadku siłaciśnienie na dnie jest równe ciężarowi cieczy wlewanej do cylindrycznego naczynia o regularnym kształcie. Wygląda to paradoksalnie, ale ma naukowe i logiczne wytłumaczenie, że wzór F = rghS działa również na naczynia o różnych kształtach. Innymi słowy, dla tych samych wartości S - powierzchnia dna i h - wysokość poziomu cieczy, ciśnienie cieczy na dnie jest takie samo dla wszystkich naczyń, niezależnie od tego, ile objętości ma każdy zbiornik. W takim przypadku masa cieczy faktycznie wlewanej do naczyń o dowolnym kształcie może być coraz mniejsza niż siła nacisku na dno, ale zawsze będzie spełniać powyższą zasadę.

Zgodnie z podstawową zasadą sprawdzania fizykiwnioski teoretyczne w praktyce, Pascal zasugerował użycie urządzenia nazwanego jego własnym imieniem. Główną atrakcją tego urządzenia jest specjalna podstawa, która pozwala naprawić naczynia o różnych kształtach, które nie mają dna. Dno naczyń wykonuje mocno dociśniętą dolną płytę, która znajduje się na jednym ramieniu belki równoważącej.

Ustaw ciężar na filiżance innego klawisza izaczynamy napełniać naczynie wodą. Kiedy ciśnienie płynu wytworzy siłę przekraczającą masę ciężaru, płyn otworzy płytkę, a jej nadmiar wyleje się. Mierząc wysokość słupa wody, możesz obliczyć wartość liczbową siły jego nacisku na dno i porównać z ciężarem ciężaru.

Biorąc pod uwagę możliwość osiągnięcia więcejsiły nacisku z niewielką ilością wody, tylko zwiększając wysokość poziomu słupa wody, można wyjaśnić kolejny interesujący eksperyment, również opisany przez Pascala.

Do górnej okładki nowego, starannie uszczelnionegobeczki wypełnione po brzegi wodą przymocowano długą rurkę, przez którą wlewano wodę. Rura miała mały przekrój, wystarczyła para kubków z wodą, aby podnieść słup wody na znaczną wysokość. W pewnym momencie nowa solidna lufa nie mogła jej znieść i pękła w szwach. Bez względu na ilość wlewanego płynu wysokość słupa wody doprowadziła do wzrostu ciśnienia na dnie beczki. W rezultacie powstała krytyczna wartość siły, która doprowadziła do zerwania pojemności.

Różnica rzeczywistej masy płynu i siły naciskuna dnie naczynia kompensuje się siła, która powoduje ciśnienie cieczy na ściankach naczynia. To nachylenie ścian naczynia prowadzi do tego, że ciśnienie to jest odpowiednio skierowane w górę lub w dół, doprowadzając układ do równowagi.

Statek mający zwężające się do góry doświadczeniaciśnienie płynu w górę. Ciekawe doświadczenie można uzyskać, przygotowując prostą instalację. Konieczne jest założenie cylindra na nieruchomym tłoku, który wchodzi w rurkę zamontowaną pionowo. Napełniając rurkę wodą, obserwujemy, jak wypełnienie przestrzeni nad tłokiem prowadzi do podniesienia cylindra do góry.

Podsumowując, można zdefiniować pojęcie „ciśnienia”jako stosunek siły działającej prostopadle do powierzchni do jej powierzchni. Ciśnienie jednostkowe jest wartością równą jednemu Pascalowi (1 Pa) i odpowiada działaniu siły jednego Newtona (1 N) na metr kwadratowy (1 m2).

Zgodnie z prawem Pascala presja, żedoświadcza cieczy (gazu), jest przesyłany w niezmienionej postaci do każdego punktu objętości cieczy (gazu). Ciśnienie wewnętrzne cieczy (gazu) jest takie samo na określonej wysokości. Z głębokością wzrasta.

Podobało mi się:
0
Popularne posty
Duchowy rozwój
Jedzenie
tak