Fizika e presionit atmosferik 7. Presioni atmosferik. Tema: Presioni i lëndëve të ngurta, lëngjeve dhe gazeve
Atmosfera - guaska ajrore e Tokës / disa mijëra kilometra e lartë /.
Pasi kishte humbur atmosferën, Toka do të bëhej e vdekur si shoqëruesja e saj, Hëna, ku në mënyrë alternative mbretëron nxehtësia e fortë, pastaj i ftohtë i akullt - + 130 C gjatë ditës dhe - 150 C gjatë natës.
Kështu duket përbërja e gazeve në atmosferën e Tokës:
Sipas llogaritjeve të Paskalit, atmosfera e Tokës peshon aq sa do të peshonte një top bakri me diametër 10 km - pesë kadrilion (50000000000000000) ton!
Sipërfaqja e tokës dhe të gjithë trupat në të përjetojnë presionin e masës së ajrit, d.m.th. duke përjetuar presion atmosferik.
Përvoja që vërteton ekzistencën e presionit atmosferik:
Një përvojë tjetër:
Nëse në fund të shiringës në vend të gjilpërës vendoset një prizë /për të mbyllur vrimën/, dhe më pas pistoni tërhiqet, duke krijuar një vakum nën të, atëherë pasi pistoni të lëshohet, dëgjohet një kërcitje e mprehtë, dhe pistoni tërhiqet. Kjo është për shkak të veprimit të presionit të jashtëm atmosferik në piston.
SI U ZBULI PRISJA ATMOSFERIKE?
Pra, mbani mend, ajri ka peshë ...
Kjo mund të verifikohet nga përvoja. Pasi të kemi nxjerrë një pjesë të ajrit nga baloni, do të shohim se është bërë më i lehtë.
Për herë të parë, pesha e ajrit i hutoi njerëzit në 1638, kur ideja e Dukës së Toskanës për të dekoruar kopshtet e Firences me shatërvanë dështoi - uji nuk u ngrit mbi 10.3 m.
Kërkimi për shkaqet e kokëfortësisë së ujit dhe eksperimentet me një lëng më të rëndë - merkurin, të ndërmarra në 1643. Torricelli, çoi në zbulimin e presionit atmosferik.
Torricelli zbuloi se lartësia e kolonës së merkurit në eksperimentin e tij nuk varej as nga forma e tubit dhe as nga pjerrësia e tij. Në nivelin e detit, lartësia e kolonës së merkurit ka qenë gjithmonë rreth 760 mm.
Shkencëtari sugjeroi që lartësia e kolonës së lëngshme balancohet nga presioni i ajrit. Duke ditur lartësinë e kolonës dhe densitetin e lëngut, mund të përcaktohet presioni i atmosferës.
Korrektësia e supozimit të Torricellit u konfirmua në 1648. Përvoja e Pascal në malin Puy de Dome. Pascal vërtetoi se një kolonë më e vogël ajri ushtron më pak presion. Për shkak të tërheqjes së Tokës dhe shpejtësisë së pamjaftueshme, molekulat e ajrit nuk mund të largohen nga hapësira afër Tokës. Megjithatë, ato nuk bien në sipërfaqen e Tokës, por rri pezull mbi të, sepse. janë në lëvizje të vazhdueshme termike.
Për shkak të lëvizjes termike dhe tërheqjes së molekulave në Tokë, shpërndarja e tyre në atmosferë është e pabarabartë. Me një lartësi atmosferike prej 2000-3000 km, 99% e masës së saj është e përqendruar në shtresën e poshtme (deri në 30 km). Ajri, si gazrat e tjerë, është shumë i ngjeshshëm. Shtresat e poshtme të atmosferës, si rezultat i presionit mbi to nga shtresat e sipërme, kanë një densitet më të lartë ajri.
Presioni normal atmosferik në nivelin e detit është mesatarisht 760 mm Hg = 1013hPa.
Presioni dhe dendësia e ajrit zvogëlohen me lartësinë.
Në lartësi të ulëta, çdo 12 m ngjitje ul presionin atmosferik me 1 mm Hg. Në lartësi të mëdha, ky model është shkelur.
Kjo ndodh sepse lartësia e kolonës së ajrit që ushtron presion zvogëlohet ndërsa rritet. Përveç kësaj, ajri në atmosferën e sipërme është më pak i dendur.
Dhe kështu ndryshon temperatura e ajrit në atmosferën e Tokës:
DUKURI INTERESANTE
UAU
Nëse atmosfera e Tokës nuk do të rrotullohej së bashku me Tokën rreth boshtit të saj, atëherë uraganet më të forta do të lindnin në sipërfaqen e Tokës.
ÇFARË DO TË NDODHË NË TOKË nëse atmosfera e ajrit do të zhdukej papritmas?
Në Tokë, një temperaturë prej afërsisht -170 ° C do të vendosej, të gjitha hapësirat ujore do të ngrinin dhe toka do të mbulohej me një kore akulli.
Do të kishte heshtje të plotë, pasi zëri nuk përhapet në zbrazëti; qielli do të bëhej i zi, pasi ngjyra e qiellit varet nga ajri; nuk do të kishte muzg, agime, netë të bardha.
Vezullimi i yjeve do të ndalonte dhe vetë yjet do të ishin të dukshëm jo vetëm gjatë natës, por edhe gjatë ditës (gjatë ditës nuk i shohim për shkak të shpërndarjes së dritës së diellit nga grimcat e ajrit).
Kafshët dhe bimët do të vdisnin.
Disa planetë sistem diellor gjithashtu kanë atmosfera, por presioni i tyre nuk e lejon një person të jetë atje pa skafandra. Në Venus, për shembull, presioni atmosferik është rreth 100 atm, në Mars - rreth 0,006 atm. Për shkak të presionit të atmosferës, një forcë prej 10 N vepron në çdo centimetër katror të trupit tonë.
SI I TOLEROJN NJERËZIT LARTËSITË E NDRYSHME MBI NIVELIMIN E DETIT?
ÇFARË DO TË NDODHË ME NJË NJERI nëse e hedhin jashtë pa një kostum kostum hapësirë kozmike?
Në filmin amerikan Total Recall (me protagonist Arnold Schwarzenegger), personazhet kryesore, kur hidhen në sipërfaqen e Marsit, sytë e tyre fillojnë të dalin nga gropa dhe trupat e tyre fryhen. Çfarë do të ndodhë me një person që ka rënë në një hapësirë pa ajër pa kostum hapësinor (ose më mirë, çfarë do të ndodhë me trupin e tij - në fund të fundit, ai nuk mund të marrë frymë). Presioni i gazeve brenda trupit do të tentojë të "ekuilibrohet" me presionin e jashtëm (zero). Një ilustrim shumë i thjeshtë: kavanoza që i vendosen pacientit. Ajri në to nxehet, gjë që shkakton uljen e densitetit të gazit. Kavanozi aplikohet shpejt në sipërfaqe dhe ju shikoni se si, ndërsa kavanozi dhe ajri në të ftohet, trupi i njeriut në këtë vend tërhiqet në kavanoz. Dhe imagjinoni një kavanoz të tillë rreth një personi ...
Por ky nuk është i vetmi proces “i pakëndshëm”. Siç e dini, një person përbëhet nga të paktën 75% ujë. Pika e vlimit të ujit në presionin atmosferik është 100 C. Pika e vlimit varet shumë nga presioni: sa më i ulët të jetë presioni, aq më e ulët është pika e vlimit. ... Tashmë në një presion prej 0,4 atm. Pika e vlimit të ujit është 28.64 C, që është shumë më e ulët se temperatura e trupit të njeriut. Prandaj, në shikim të parë, kur një person hyn në hapësirën e jashtme, ai shpërthen dhe ``valon” ... por shpërthimi i trupit nuk ndodh. Fakti është se nëse ajri nga mushkëritë (dhe zgavrat e tjera të trupit) shpëtoi lirshëm, atëherë në trup ka vetëm një lëng që lëshon flluska gazi, por nuk zihet menjëherë. Meqë ra fjala, kur ndodh depresioni (të themi, në lartësi të madhe), personi vdes, por nuk e bën copë-copë. Le të kujtojmë kozmonautët tanë të vdekur: 20 km është afërsisht 1/10 e atmosferës - praktikisht një vakum nga pikëpamja që na intereson.
Edhe pse... Rreth 15 vjet më parë, në një nga institutet e Akademgorodok, lindi një ide për të provuar tharjen e mishit me vakum. Një pjesë e madhe e mishit u vendos në një dhomë vakum dhe filloi një pompim i mprehtë. Pjesa sapo shpërtheu. Pas këtij eksperimenti, ishte mjaft e vështirë të kruheshin rezultatet e tij nga muret e dhomës së vakumit.
Njeriu në ski, dhe pa to.
Në dëborë të lirshme, një person ecën me shumë vështirësi, duke u zhytur thellë në çdo hap. Por, pasi ka vendosur ski, ai mund të ecë, pothuajse pa rënë në të. Pse? Në ski ose pa ski, një person vepron në dëborë me të njëjtën forcë të barabartë me peshën e tij. Megjithatë, efekti i kësaj force në të dyja rastet është i ndryshëm, sepse sipërfaqja në të cilën personi shtyp është e ndryshme, me dhe pa ski. Sipërfaqja e skive është pothuajse 20 herë më e madhe se sipërfaqja e tabanit. Prandaj, duke qëndruar në ski, një person vepron në çdo centimetër katror të sipërfaqes së borës me një forcë 20 herë më të vogël se qëndrimi në dëborë pa ski.
Nxënësi, duke fiksuar një gazetë në tabelë me butona, vepron në secilin buton me të njëjtën forcë. Sidoqoftë, një buton me një fund më të mprehtë është më i lehtë për t'u futur në pemë.
Kjo do të thotë që rezultati i veprimit të një force varet jo vetëm nga moduli i saj, drejtimi dhe pika e aplikimit, por edhe nga zona e sipërfaqes në të cilën zbatohet (pingule me të cilën ajo vepron).
Ky përfundim konfirmohet nga eksperimentet fizike.
Përvoja Rezultati i kësaj force varet nga ajo forcë që vepron për njësi sipërfaqe të sipërfaqes.
Thonjtë duhet të futen në qoshet e një dërrase të vogël. Së pari, i vendosim gozhdat e ngulitura në dërrasë në rërë me pikat e tyre lart dhe vendosim një peshë në tabelë. Në këtë rast, kokat e thonjve shtypen vetëm pak në rërë. Më pas kthejeni dërrasën dhe vendosni thonjtë në majë. Në këtë rast, zona e mbështetjes është më e vogël, dhe nën veprimin e së njëjtës forcë, thonjtë futen thellë në rërë.
Përvoja. Ilustrimi i dytë.
Rezultati i veprimit të kësaj force varet nga ajo forcë që vepron në secilën njësi të sipërfaqes.
Në shembujt e konsideruar, forcat vepronin pingul me sipërfaqen e trupit. Pesha e personit ishte pingul me sipërfaqen e borës; forca që vepron në buton është pingul me sipërfaqen e tabelës.
Vlera e barabartë me raportin e forcës që vepron pingul me sipërfaqen me sipërfaqen e kësaj sipërfaqeje quhet presion..
Për të përcaktuar presionin, është e nevojshme të ndahet forca që vepron pingul me sipërfaqen me sipërfaqen:
presion = forcë / zonë.
Le të shënojmë sasitë e përfshira në këtë shprehje: presion - fq, forca që vepron në sipërfaqe, - F dhe sipërfaqja S.
Pastaj marrim formulën:
p = F/S
Është e qartë se një forcë më e madhe që vepron në të njëjtën zonë do të prodhojë më shumë presion.
Njësia e presionit është presioni që prodhon një forcë prej 1 N që vepron në një sipërfaqe prej 1 m 2 pingul me këtë sipërfaqe.
Njësia e presionit - njuton per metër katror (1 N / m 2). Për nder të shkencëtarit francez Blaise Pascal quhet pascal Pa). Kështu,
1 Pa = 1 N / m 2.
Përdoren gjithashtu njësi të tjera presioni: hektopaskal (hPa) Dhe kilopaskal (kPa).
1 kPa = 1000 Pa;
1 hPa = 100 Pa;
1 Pa = 0,001 kPa;
1 Pa = 0,01 hPa.
Le të shkruajmë gjendjen e problemit dhe ta zgjidhim atë.
E dhënë : m = 45 kg, S = 300 cm 2; p = ?
Në njësitë SI: S = 0,03 m 2
Zgjidhja:
fq = F/S,
F = P,
P = g m,
P= 9,8 N 45 kg ≈ 450 N,
fq\u003d 450 / 0,03 N / m 2 \u003d 15000 Pa \u003d 15 kPa
"Përgjigje": p = 15000 Pa = 15 kPa
Mënyrat për të ulur dhe rritur presionin.
Një traktor i rëndë vemje prodhon një presion në tokë të barabartë me 40-50 kPa, domethënë vetëm 2-3 herë më shumë se presioni i një djali që peshon 45 kg. Kjo për shkak se pesha e traktorit shpërndahet në një zonë më të madhe për shkak të lëvizjes së vemjeve. Dhe ne e kemi vërtetuar atë sa më e madhe të jetë zona e suportit, aq më pak presion prodhohet nga e njëjta forcë në këtë mbështetje .
Në varësi të faktit nëse keni nevojë të merrni një presion të vogël apo të madh, zona e mbështetjes rritet ose zvogëlohet. Për shembull, në mënyrë që toka të përballojë presionin e një ndërtese që ngrihet, sipërfaqja e pjesës së poshtme të themelit rritet.
Gomat e kamionëve dhe shasitë e avionëve janë bërë shumë më të gjera se makinat e pasagjerëve. Gomat veçanërisht të gjera janë bërë për makina të dizajnuara për të udhëtuar në shkretëtirë.
Makinat e rënda, si një traktor, një tank ose një moçal, që kanë një zonë të madhe mbajtëse të gjurmëve, kalojnë nëpër terrene moçalore nëpër të cilat një person nuk mund të kalojë.
Nga ana tjetër, me një sipërfaqe të vogël, një presion i madh mund të gjenerohet me një forcë të vogël. Për shembull, duke shtypur një buton në një tabelë, ne veprojmë mbi të me një forcë prej rreth 50 N. Meqenëse zona e majës së butonit është afërsisht 1 mm 2, presioni i prodhuar prej tij është i barabartë me:
p \u003d 50 N / 0,000001 m 2 \u003d 50,000,000 Pa \u003d 50,000 kPa.
Për krahasim, kjo presion është 1000 herë më shumë se presioni i ushtruar nga një traktor vemje në tokë. Mund të gjenden shumë shembuj të tjerë të tillë.
Tehu i veglave prerëse dhe shpuese (thika, gërshërë, prerëse, sharra, gjilpëra, etj.) mprehet posaçërisht. Buza e mprehur e një tehu të mprehtë ka një zonë të vogël, kështu që edhe një forcë e vogël krijon shumë presion dhe është e lehtë të punohet me një mjet të tillë.
Pajisjet prerëse dhe shpuese gjenden gjithashtu në jetën e egër: këto janë dhëmbë, kthetra, sqepa, thumba, etj. - të gjitha janë prej materiali të fortë, të lëmuar dhe shumë të mprehtë.
Presioni
Dihet që molekulat e gazit lëvizin rastësisht.
Tashmë e dimë se gazrat, ndryshe nga trupat e ngurtë dhe të lëngët, mbushin të gjithë enën në të cilën ndodhen. Për shembull, një cilindër çeliku për ruajtjen e gazrave, një tub gomash makine ose një volejboll. Në këtë rast, gazi ushtron presion në muret, fundin dhe kapakun e cilindrit, dhomës ose çdo trupi tjetër në të cilin ndodhet. Presioni i gazit është për arsye të tjera përveç presionit të një trupi të ngurtë në një mbështetje.
Dihet që molekulat e gazit lëvizin rastësisht. Gjatë lëvizjes së tyre, ato përplasen me njëri-tjetrin, si dhe me muret e enës në të cilën ndodhet gazi. Ka shumë molekula në gaz, dhe për këtë arsye numri i ndikimeve të tyre është shumë i madh. Për shembull, numri i ndikimeve të molekulave të ajrit në një dhomë në një sipërfaqe prej 1 cm 2 në 1 s shprehet si një numër njëzet e tre shifror. Megjithëse forca e ndikimit të një molekule individuale është e vogël, veprimi i të gjitha molekulave në muret e enës është i rëndësishëm - krijon presion të gazit.
Kështu që, presioni i gazit në muret e enës (dhe në trupin e vendosur në gaz) shkaktohet nga ndikimet e molekulave të gazit .
Merrni parasysh përvojën e mëposhtme. Vendoseni nën zilen e pompës së ajrit Top gome. Ai përmban një sasi të vogël ajri dhe ka një formë të çrregullt. Pastaj nxjerrim ajrin nga poshtë ziles me një pompë. Predha e topit, rreth së cilës ajri bëhet gjithnjë e më i rrallë, gradualisht bymehet dhe merr formën e një topi të rregullt.
Si të shpjegohet kjo përvojë?
Për ruajtjen dhe transportimin e gazit të ngjeshur përdoren cilindra të veçantë çeliku të qëndrueshëm.
Në eksperimentin tonë, molekulat e gazit në lëvizje godasin vazhdimisht muret e topit brenda dhe jashtë. Kur ajri pompohet, numri i molekulave në zile rreth guaskës së topit zvogëlohet. Por brenda topit numri i tyre nuk ndryshon. Prandaj, numri i ndikimeve të molekulave në muret e jashtme të guaskës bëhet më i vogël se numri i ndikimeve në muret e brendshme. Baloni fryhet derisa forca e elasticitetit të guaskës së saj të gomës të bëhet e barabartë me forcën e presionit të gazit. Predha e topit merr formën e një topi. Kjo tregon se gazi shtyp në muret e tij në mënyrë të barabartë në të gjitha drejtimet. Me fjalë të tjera, numri i ndikimeve molekulare për centimetër katror të sipërfaqes është i njëjtë në të gjitha drejtimet. I njëjti presion në të gjitha drejtimet është karakteristik për një gaz dhe është pasojë e lëvizjes së rastësishme të një numri të madh molekulash.
Le të përpiqemi të zvogëlojmë vëllimin e gazit, por në mënyrë që masa e tij të mbetet e pandryshuar. Kjo do të thotë se në çdo centimetër kub gaz do të ketë më shumë molekula, dendësia e gazit do të rritet. Atëherë numri i ndikimeve të molekulave në mure do të rritet, d.m.th., presioni i gazit do të rritet. Kjo mund të konfirmohet nga përvoja.
Në imazh A Tregohet një tub qelqi, një skaj i të cilit është i mbuluar me një film të hollë gome. Një pistoni futet në tub. Kur pistoni shtyhet brenda, vëllimi i ajrit në tub zvogëlohet, d.m.th., gazi është i ngjeshur. Filmi i gomës fryhet nga jashtë, duke treguar se presioni i ajrit në tub është rritur.
Përkundrazi, me një rritje të vëllimit të së njëjtës masë të gazit, numri i molekulave në çdo centimetër kub zvogëlohet. Kjo do të zvogëlojë numrin e ndikimeve në muret e anijes - presioni i gazit do të bëhet më i vogël. Në të vërtetë, kur pistoni tërhiqet nga tubi, vëllimi i ajrit rritet, filmi përkulet brenda anijes. Kjo tregon një ulje të presionit të ajrit në tub. Të njëjtat dukuri do të vëreheshin nëse në vend të ajrit në tub do të kishte ndonjë gaz tjetër.
Kështu që, kur vëllimi i një gazi zvogëlohet, presioni i tij rritet, dhe kur vëllimi rritet, presioni zvogëlohet, me kusht që masa dhe temperatura e gazit të mbeten të pandryshuara..
Si ndryshon presioni i një gazi kur nxehet në një vëllim konstant? Dihet se shpejtësia e lëvizjes së molekulave të gazit rritet kur nxehet. Duke lëvizur më shpejt, molekulat do të godasin më shpesh muret e anijes. Përveç kësaj, çdo ndikim i molekulës në mur do të jetë më i fortë. Si rezultat, muret e anijes do të përjetojnë më shumë presion.
Prandaj, Presioni i një gazi në një enë të mbyllur është më i madh sa më e lartë të jetë temperatura e gazit, me kusht që masa e gazit dhe vëllimi të mos ndryshojnë.
Nga këto eksperimente mund të konkludohet se presioni i gazit është më i madh, aq më shpesh dhe më të forta molekulat godasin muret e enës .
Për ruajtjen dhe transportin e gazrave, ato janë shumë të ngjeshur. Në të njëjtën kohë, presioni i tyre rritet, gazrat duhet të mbyllen në cilindra të veçantë, shumë të qëndrueshëm. Cilindra të tillë, për shembull, përmbajnë ajër të kompresuar në nëndetëse, oksigjen të përdorur në saldimin e metaleve. Natyrisht, duhet të kujtojmë gjithmonë se cilindrat e gazit nuk mund të ngrohen, veçanërisht kur ato janë të mbushura me gaz. Sepse, siç e kuptojmë tashmë, mund të ndodhë një shpërthim me pasoja shumë të pakëndshme.
Ligji i Paskalit.
Presioni transmetohet në çdo pikë të lëngut ose gazit.
Presioni i pistonit transmetohet në secilën pikë të lëngut që mbush topin.
Tani gaz.
Ndryshe nga trupat e ngurtë, shtresat individuale dhe grimcat e vogla të lëngut dhe gazit mund të lëvizin lirshëm në lidhje me njëra-tjetrën në të gjitha drejtimet. Mjafton, për shembull, të fryni lehtë në sipërfaqen e ujit në një gotë për të bërë që uji të lëvizë. Grumbullimet shfaqen në një lumë ose liqen me flladin më të vogël.
Lëvizshmëria e gazit dhe grimcave të lëngshme e shpjegon këtë presioni i prodhuar mbi to transmetohet jo vetëm në drejtim të forcës, por në çdo pikë. Le ta shqyrtojmë këtë fenomen në më shumë detaje.
Në imazh, A përshkruhet një enë që përmban një gaz (ose lëng). Grimcat shpërndahen në mënyrë të barabartë në të gjithë enën. Anija mbyllet nga një pistoni që mund të lëvizë lart e poshtë.
Duke ushtruar njëfarë force, le ta bëjmë pistonin të lëvizë pak nga brenda dhe të ngjesh gazin (lëngun) direkt poshtë tij. Atëherë grimcat (molekulat) do të vendosen në këtë vend më të dendur se më parë (Fig., b). Për shkak të lëvizshmërisë, grimcat e gazit do të lëvizin në të gjitha drejtimet. Si rezultat, rregullimi i tyre do të bëhet përsëri uniform, por më i dendur se më parë (Fig. c). Prandaj, presioni i gazit do të rritet kudo. Kjo do të thotë që presioni shtesë transferohet në të gjitha grimcat e një gazi ose lëngu. Pra, nëse presioni në gaz (lëng) afër vetë pistonit rritet me 1 Pa, atëherë në të gjitha pikat brenda presioni i gazit ose i lëngut do të jetë më i madh se më parë për të njëjtën sasi. Presioni në muret e anijes, dhe në fund dhe në piston do të rritet me 1 Pa.
Presioni i ushtruar mbi një lëng ose gaz transmetohet në çdo pikë në mënyrë të barabartë në të gjitha drejtimet .
Kjo deklaratë quhet Ligji i Paskalit.
Bazuar në ligjin e Paskalit, është e lehtë të shpjegohen eksperimentet e mëposhtme.
Figura tregon një sferë të zbrazët me vrima të vogla në vende të ndryshme. Një tub është ngjitur në top, në të cilin futet një pistoni. Nëse tërhiqni ujë në top dhe shtyni pistonin në tub, atëherë uji do të rrjedhë nga të gjitha vrimat në top. Në këtë eksperiment, pistoni shtyp në sipërfaqen e ujit në tub. Grimcat e ujit nën piston, duke u kondensuar, transferojnë presionin e tij në shtresat e tjera të shtrira më thellë. Kështu, presioni i pistonit transmetohet në secilën pikë të lëngut që mbush topin. Si rezultat, një pjesë e ujit shtyhet nga topi në formën e rrjedhave identike që rrjedhin nga të gjitha vrimat.
Nëse topi është i mbushur me tym, atëherë kur pistoni të shtyhet në tub, rrjedhat identike të tymit do të fillojnë të dalin nga të gjitha vrimat në top. Kjo konfirmon se dhe gazrat transmetojnë presionin e prodhuar mbi to në mënyrë të barabartë në të gjitha drejtimet.
Presioni në lëng dhe gaz.
Nën peshën e lëngut, fundi i gomës në tub do të ulet.
Lëngjet, si të gjithë trupat në Tokë, ndikohen nga forca e gravitetit. Prandaj, çdo shtresë lëngu e derdhur në një enë krijon presion me peshën e saj, e cila, sipas ligjit të Paskalit, transmetohet në të gjitha drejtimet. Prandaj, ka presion brenda lëngut. Kjo mund të verifikohet nga përvoja.
Derdhni ujë në një tub qelqi, vrima e poshtme e së cilës është e mbyllur me një film të hollë gome. Nën peshën e lëngut, pjesa e poshtme e tubit do të përkulet.
Përvoja tregon se sa më e lartë të jetë kolona e ujit mbi filmin e gomës, aq më shumë ulet. Por çdo herë pasi fundi i gomës ulet, uji në tub vjen në ekuilibër (ndalon), sepse, përveç gravitetit, mbi ujë vepron edhe forca elastike e filmit të gomës të shtrirë.
Forcat që veprojnë në filmin e gomës |
janë të njëjta në të dyja anët. |
Ilustrim.
Pjesa e poshtme largohet nga cilindri për shkak të presionit mbi të për shkak të gravitetit.
Le të ulim një tub me një fund gome, në të cilin derdhet uji, në një enë tjetër më të gjerë me ujë. Do të shohim që ndërsa tubi ulet, filmi i gomës drejtohet gradualisht. Drejtimi i plotë i filmit tregon se forcat që veprojnë mbi të nga lart dhe poshtë janë të barabarta. Drejtimi i plotë i filmit ndodh kur nivelet e ujit në tub dhe enë përkojnë.
I njëjti eksperiment mund të kryhet me një tub në të cilin një film gome mbyll hapjen anësore, siç tregohet në figurën a. Zhyt këtë tub uji në një enë tjetër me ujë, siç tregohet në figurë, b. Do të vërejmë se filmi drejtohet përsëri sapo nivelet e ujit në tub dhe enë të jenë të barabarta. Kjo do të thotë që forcat që veprojnë në filmin e gomës janë të njëjta nga të gjitha anët.
Merrni një anije, fundi i së cilës mund të bjerë. Le ta vendosim në një kavanoz me ujë. Në këtë rast, pjesa e poshtme do të shtypet fort në skajin e enës dhe nuk do të bjerë. Ai shtypet nga forca e presionit të ujit, e drejtuar nga poshtë lart.
Ne do të derdhim me kujdes ujë në enë dhe do të shikojmë fundin e saj. Sapo niveli i ujit në enë të përkojë me nivelin e ujit në kavanoz, ai do të largohet nga ena.
Në momentin e shkëputjes, një kolonë lëngu në enë shtypet poshtë në fund, dhe presioni transmetohet nga poshtë lart në fund të një kolone lëngu me të njëjtën lartësi, por që ndodhet në kavanoz. Të dyja këto presione janë të njëjta, por fundi largohet nga cilindri për shkak të veprimit të gravitetit të tij mbi të.
Eksperimentet me ujë u përshkruan më lart, por nëse në vend të ujit merret ndonjë lëng tjetër, rezultatet e eksperimentit do të jenë të njëjta.
Pra, eksperimentet e tregojnë këtë brenda lëngut ka presion, dhe në të njëjtin nivel është i njëjtë në të gjitha drejtimet. Presioni rritet me thellësinë.
Gazet nuk ndryshojnë në këtë aspekt nga lëngjet, sepse kanë edhe peshë. Por duhet të kujtojmë se dendësia e një gazi është qindra herë më e vogël se dendësia e një lëngu. Pesha e gazit në enë është e vogël dhe në shumë raste presioni i "peshës" së tij mund të injorohet.
Llogaritja e presionit të lëngut në fund dhe muret e anijes.
Llogaritja e presionit të lëngut në fund dhe muret e anijes.
Konsideroni se si mund të llogarisni presionin e një lëngu në fund dhe muret e një anijeje. Le të zgjidhim së pari problemin për një enë që ka formën e një paralelepipedi drejtkëndor.
Forca F, me të cilin lëngu i derdhur në këtë enë shtyp në fund të saj, është i barabartë me peshën P lëngun në enë. Pesha e një lëngu mund të përcaktohet duke ditur masën e tij. m. Masa, siç e dini, mund të llogaritet me formulën: m = ρ V. Vëllimi i lëngut të derdhur në enën që kemi zgjedhur është i lehtë për t'u llogaritur. Nëse lartësia e kolonës së lëngshme në enë shënohet me shkronjë h, dhe zonën e pjesës së poshtme të anijes S, Kjo V = S h.
Masa e lëngshme m = ρ V, ose m = ρ S h .
Pesha e këtij lëngu P = g m, ose P = g ρ S h.
Meqenëse pesha e kolonës së lëngshme është e barabartë me forcën me të cilën lëngu shtyp në fund të enës, atëherë, duke e ndarë peshën P Në shesh S, marrim presionin e lëngut fq:
p = P/S, ose p = g ρ S h/S,
Ne kemi marrë një formulë për llogaritjen e presionit të një lëngu në fund të një ene. Nga kjo formulë shihet se presioni i një lëngu në fund të një ene varet vetëm nga dendësia dhe lartësia e kolonës së lëngshme.
Prandaj, sipas formulës së përftuar, është e mundur të llogaritet presioni i lëngut të derdhur në enë çdo formë(Në mënyrë të rreptë, llogaritja jonë është e përshtatshme vetëm për enët që kanë formën e një prizmi të drejtë dhe një cilindri. Në kurset e fizikës për institutin, u vërtetua se formula është e vërtetë edhe për një enë me formë arbitrare). Përveç kësaj, mund të përdoret për të llogaritur presionin në muret e anijes. Presioni brenda lëngut, duke përfshirë presionin nga poshtë lart, llogaritet gjithashtu duke përdorur këtë formulë, pasi presioni në të njëjtën thellësi është i njëjtë në të gjitha drejtimet.
Gjatë llogaritjes së presionit duke përdorur formulën p = gph nevojë për densitet ρ shprehur në kilogramë për metër kub (kg / m 3), dhe lartësia e kolonës së lëngshme h- në metra (m), g\u003d 9.8 N / kg, atëherë presioni do të shprehet në pascals (Pa).
Shembull. Përcaktoni presionin e vajit në fund të rezervuarit nëse lartësia e kolonës së vajit është 10 m dhe dendësia e tij është 800 kg/m3.
Le të shkruajmë gjendjen e problemit dhe ta shkruajmë atë.
E dhënë :
ρ \u003d 800 kg / m 3
Zgjidhje :
p = 9,8 N/kg 800 kg/m 3 10 m ≈ 80,000 Pa ≈ 80 kPa.
Përgjigju : p ≈ 80 kPa.
Anije komunikuese.
Anije komunikuese.
Figura tregon dy enë të lidhura me njëra-tjetrën nga një tub gome. Anije të tilla quhen duke komunikuar. Një kanaçe uji, një çajnik, një tenxhere kafeje janë shembuj të enëve komunikuese. Ne e dimë nga përvoja se uji i derdhur, për shembull, në një kanaçe uji, qëndron gjithmonë në të njëjtin nivel në grykë dhe brenda.
Anijet komunikuese janë të zakonshme për ne. Për shembull, mund të jetë një çajnik, një kanaçe uji ose një tenxhere kafeje. |
Sipërfaqet e një lëngu homogjen janë instaluar në të njëjtin nivel në enët komunikuese të çdo forme. |
Lëngje me dendësi të ndryshme. |
Me enë komunikuese, mund të bëhet eksperimenti i thjeshtë i mëposhtëm. Në fillim të eksperimentit, ne e shtrëngojmë tubin e gomës në mes dhe derdhim ujë në një nga tubat. Pastaj hapim kapësin dhe uji derdhet menjëherë në tubin tjetër derisa sipërfaqet e ujit në të dy tubat të jenë në të njëjtin nivel. Ju mund të rregulloni një nga tubat në një trekëmbësh dhe ta ngrini, ulni ose anoni tjetrin në drejtime të ndryshme. Dhe në këtë rast, sapo lëngu të qetësohet, nivelet e tij në të dy tubat do të barazohen.
Në enët komunikuese të çdo forme dhe seksioni, sipërfaqet e një lëngu homogjen vendosen në të njëjtin nivel(me kusht që presioni i ajrit mbi lëngun të jetë i njëjtë) (Fig. 109).
Kjo mund të justifikohet si më poshtë. Lëngu është në qetësi pa lëvizur nga një enë në tjetrën. Kjo do të thotë që presionet në të dy enët janë të njëjta në çdo nivel. Lëngu në të dy enët është i njëjtë, domethënë ka të njëjtën densitet. Prandaj, lartësitë e tij gjithashtu duhet të jenë të njëjta. Kur ngremë një enë ose i shtojmë lëng, presioni në të rritet dhe lëngu lëviz në një enë tjetër derisa presionet të balancohen.
Nëse një lëng me një densitet derdhet në njërën nga enët komunikuese dhe një dendësi tjetër derdhet në të dytën, atëherë në ekuilibër nivelet e këtyre lëngjeve nuk do të jenë të njëjta. Dhe kjo është e kuptueshme. Ne e dimë se presioni i një lëngu në fund të një ene është drejtpërdrejt proporcional me lartësinë e kolonës dhe densitetin e lëngut. Dhe në këtë rast, dendësia e lëngjeve do të jetë e ndryshme.
Me presione të barabarta, lartësia e një kolone të lëngshme me një densitet më të lartë do të jetë më e vogël se lartësia e një kolone të lëngshme me një densitet më të ulët (Fig.).
Përvoja. Si të përcaktohet masa e ajrit.
Pesha e ajrit. Presioni i atmosferës.
ekzistenca e presionit atmosferik.
Presioni atmosferik është më i madh se presioni i ajrit të rrallë në një enë.
Forca e gravitetit vepron në ajër, si dhe në çdo trup që ndodhet në Tokë, dhe, për rrjedhojë, ajri ka peshë. Pesha e ajrit është e lehtë për t'u llogaritur, duke ditur masën e tij.
Ne do të tregojmë me përvojë se si të llogarisim masën e ajrit. Për ta bërë këtë, merrni një top të fortë qelqi me një tapë dhe një tub gome me një kapëse. Ne pompojmë ajrin prej tij me një pompë, e shtrëngojmë tubin me një kapëse dhe e balancojmë atë në peshore. Pastaj, duke hapur kapësen në tubin e gomës, lëreni ajrin në të. Në këtë rast, ekuilibri i peshores do të prishet. Për ta rivendosur atë, do të duhet të vendosni pesha në tavën tjetër të peshores, masa e së cilës do të jetë e barabartë me masën e ajrit në vëllimin e topit.
Eksperimentet kanë vërtetuar se në një temperaturë prej 0 ° C dhe presion normal atmosferik, masa e ajrit me një vëllim prej 1 m 3 është 1.29 kg. Pesha e këtij ajri është e lehtë për t'u llogaritur:
P = g m, P = 9,8 N/kg 1,29 kg ≈ 13 N.
Zarfi i ajrit që rrethon tokën quhet Atmosferë (nga greqishtja. Atmosferë avulli, ajri dhe sferë- top).
Atmosfera siç tregohet nga vëzhgimet e fluturimit satelitët artificialë Toka, shtrihet në një lartësi prej disa mijëra kilometrash.
Për shkak të veprimit të gravitetit, shtresat e sipërme të atmosferës, si uji i oqeanit, ngjeshin shtresat e poshtme. Shtresa e ajrit ngjitur drejtpërdrejt me Tokën është më e ngjeshur dhe, sipas ligjit të Pascal-it, transferon presionin e prodhuar mbi të në të gjitha drejtimet.
Si rezultat i kësaj, sipërfaqja e tokës dhe trupat e vendosur në të përjetojnë presionin e të gjithë trashësisë së ajrit, ose, siç thuhet zakonisht në raste të tilla, përjetojnë Presioni i atmosferës .
Ekzistenca e presionit atmosferik mund të shpjegohet me shumë fenomene që hasim në jetë. Le të shqyrtojmë disa prej tyre.
Figura tregon një tub qelqi, brenda të cilit ka një piston që përshtatet fort në muret e tubit. Fundi i tubit zhytet në ujë. Nëse ngrini pistonin, atëherë uji do të ngrihet pas tij.
Ky fenomen përdoret në pompat e ujit dhe disa pajisje të tjera.
Figura tregon një enë cilindrike. Ajo është e mbyllur me një tapë në të cilën është futur një tub me një rubinet. Ajri pompohet nga anija nga një pompë. Fundi i tubit më pas vendoset në ujë. Nëse tani hapni rubinetin, atëherë uji do të spërkasë në brendësi të enës në një shatërvan. Uji hyn në enë sepse presioni atmosferik është më i madh se presioni i ajrit të rrallë në enë.
Pse ekziston guaska ajrore e Tokës.
Ashtu si të gjithë trupat, molekulat e gazit që përbëjnë mbështjellësin ajror të Tokës tërhiqen nga Toka.
Por atëherë pse nuk bien të gjithë në sipërfaqen e Tokës? Si ruhet guaska ajrore e Tokës, atmosfera e saj? Për ta kuptuar këtë, duhet të kemi parasysh se molekulat e gazeve janë në lëvizje të vazhdueshme dhe të rastësishme. Por atëherë lind një pyetje tjetër: pse këto molekula nuk fluturojnë larg në hapësirën botërore, domethënë në hapësirë.
Në mënyrë që të largohet plotësisht nga Toka, molekula, si anije kozmike ose një raketë, duhet të ketë një shpejtësi shumë të lartë (të paktën 11.2 km / s). Kjo e ashtuquajtura shpejtësia e dytë e ikjes. Shpejtësia e shumicës së molekulave në mbështjellësin e ajrit të Tokës është shumë më e vogël se kjo shpejtësi kozmike. Prandaj, shumica e tyre janë të lidhura me Tokën nga graviteti, vetëm një numër i papërfillshëm i molekulave fluturojnë përtej Tokës në hapësirë.
Lëvizja e rastësishme e molekulave dhe efekti i gravitetit mbi to rezulton në faktin që molekulat e gazit "notojnë" në hapësirën afër Tokës, duke formuar një guaskë ajri, ose atmosferën e njohur për ne.
Matjet tregojnë se dendësia e ajrit zvogëlohet me shpejtësi me lartësinë. Pra, në një lartësi prej 5.5 km mbi Tokë, dendësia e ajrit është 2 herë më e vogël se dendësia e tij në sipërfaqen e Tokës, në një lartësi prej 11 km - 4 herë më pak, etj. Sa më i lartë, aq më i rrallë është ajri. Dhe së fundi, në shtresat më të larta (qindra e mijëra kilometra mbi Tokë), atmosfera gradualisht shndërrohet në hapësirë pa ajër. Predha ajrore e Tokës nuk ka një kufi të qartë.
Në mënyrë rigoroze, për shkak të veprimit të gravitetit, dendësia e gazit në çdo enë të mbyllur nuk është e njëjtë në të gjithë vëllimin e enës. Në fund të enës, dendësia e gazit është më e madhe se në pjesët e sipërme të saj, dhe për këtë arsye presioni në enë nuk është i njëjtë. Është më i madh në fund të enës sesa në krye. Megjithatë, për gazin që gjendet në enë, ky ndryshim në densitet dhe presion është aq i vogël sa që në shumë raste mund të injorohet plotësisht, thjesht kini parasysh. Por për një atmosferë që shtrihet mbi disa mijëra kilometra, ndryshimi është i rëndësishëm.
Matja e presionit atmosferik. Përvoja e Torricellit.
Është e pamundur të llogaritet presioni atmosferik duke përdorur formulën për llogaritjen e presionit të një kolone të lëngshme (§ 38). Për një llogaritje të tillë, duhet të dini lartësinë e atmosferës dhe densitetin e ajrit. Por atmosfera nuk ka një kufi të caktuar, dhe dendësia e ajrit në lartësi të ndryshme është e ndryshme. Megjithatë, presioni atmosferik mund të matet duke përdorur një eksperiment të propozuar në shekullin e 17-të nga një shkencëtar italian. Evangelista Torricelli një student i Galileos.
Eksperimenti i Torricellit është si vijon: një tub qelqi rreth 1 m i gjatë, i mbyllur në një skaj, është i mbushur me merkur. Më pas, duke mbyllur fort skajin e dytë të tubit, ai përmbyset dhe ulet në një filxhan me merkur, ku ky skaj i tubit hapet nën nivelin e merkurit. Si në çdo eksperiment të lëngshëm, një pjesë e merkurit derdhet në filxhan, dhe një pjesë e tij mbetet në tub. Lartësia e kolonës së merkurit që mbetet në tub është afërsisht 760 mm. Nuk ka ajër mbi merkur brenda tubit, ka një hapësirë pa ajër, kështu që asnjë gaz nuk ushtron presion nga lart në kolonën e merkurit brenda këtij tubi dhe nuk ndikon në matjet.
Torricelli, i cili propozoi përvojën e përshkruar më sipër, dha edhe shpjegimin e tij. Atmosfera shtyp mbi sipërfaqen e merkurit në filxhan. Mërkuri është në ekuilibër. Kjo do të thotë se presioni në tub është aa 1 (shih figurën) është e barabartë me presionin atmosferik. Kur presioni atmosferik ndryshon, lartësia e kolonës së merkurit në tub gjithashtu ndryshon. Me rritjen e presionit, kolona zgjatet. Ndërsa presioni zvogëlohet, kolona e merkurit zvogëlohet në lartësi.
Presioni në tub në nivelin aa1 krijohet nga pesha e kolonës së merkurit në tub, pasi nuk ka ajër mbi merkur në pjesën e sipërme të tubit. Prandaj rrjedh se presioni atmosferik është i barabartë me presionin e kolonës së merkurit në tub , d.m.th.
fq atm = fq merkuri.
Sa më i madh të jetë presioni atmosferik, aq më e lartë është kolona e merkurit në eksperimentin e Torricellit. Prandaj, në praktikë, presioni atmosferik mund të matet me lartësinë e kolonës së merkurit (në milimetra ose centimetra). Nëse, për shembull, presioni atmosferik është 780 mm Hg. Art. (thonë "milimetra merkur"), kjo do të thotë se ajri prodhon të njëjtën presion që prodhon një kolonë vertikale merkuri 780 mm e lartë.
Prandaj, në këtë rast, si njësi e presionit atmosferik merret 1 milimetër merkur (1 mm Hg). Le të gjejmë marrëdhënien midis kësaj njësie dhe njësisë së njohur për ne - paskal(Pa).
Presioni i një kolone merkuri ρ të merkurit me lartësi 1 mm është:
fq = g ρ h, fq\u003d 9,8 N / kg 13,600 kg / m 3 0,001 m ≈ 133,3 Pa.
Pra, 1 mm Hg. Art. = 133,3 Pa.
Aktualisht, presioni atmosferik matet zakonisht në hektopaskale (1 hPa = 100 Pa). Për shembull, raportet e motit mund të njoftojnë se presioni është 1013 hPa, që është e njëjtë me 760 mmHg. Art.
Duke vëzhguar çdo ditë lartësinë e kolonës së merkurit në tub, Torricelli zbuloi se kjo lartësi ndryshon, domethënë presioni atmosferik nuk është konstant, ai mund të rritet dhe të ulet. Torricelli gjithashtu vuri re se presioni atmosferik lidhet me ndryshimet e motit.
Nëse bashkoni një shkallë vertikale në tubin e merkurit të përdorur në eksperimentin e Torricellit, ju merrni pajisjen më të thjeshtë - barometri i merkurit (nga greqishtja. baros- rëndë, metreo- masë). Përdoret për të matur presionin atmosferik.
Barometër - aneroid.
Në praktikë, një barometër metalik përdoret për të matur presionin atmosferik, i quajtur aneroid (përkthyer nga greqishtja - aneroid). Barometri quhet kështu sepse nuk përmban merkur.
Pamja e aneroidit është paraqitur në figurë. Pjesa kryesore e saj është një kuti metalike 1 me një sipërfaqe të valëzuar (të valëzuar) (shih fig. tjetër). Ajri pompohet nga kjo kuti dhe në mënyrë që presioni atmosferik të mos e shtypë kutinë, mbulesa e saj 2 tërhiqet lart nga një susta. Ndërsa presioni atmosferik rritet, kapaku përkulet poshtë dhe tensionon sustën. Kur presioni ulet, susta drejton kapakun. Një tregues shigjete 4 është ngjitur në pranverë me anë të një mekanizmi transmetimi 3, i cili lëviz djathtas ose majtas kur presioni ndryshon. Nën shigjetën është fiksuar një shkallë, ndarjet e së cilës janë shënuar sipas treguesve të një barometri të merkurit. Pra, numri 750, kundrejt të cilit qëndron gjilpëra aneroide (shih Fig.), tregon se në momentin e caktuar në barometrin e merkurit lartësia e kolonës së merkurit është 750 mm.
Prandaj, presioni atmosferik është 750 mm Hg. Art. ose ≈ 1000 hPa.
Vlera e presionit atmosferik është shumë e rëndësishme për parashikimin e motit për ditët në vijim, pasi ndryshimet në presionin atmosferik shoqërohen me ndryshime të motit. Një barometër është një instrument i nevojshëm për vëzhgimet meteorologjike.
Presioni atmosferik në lartësi të ndryshme.
Në një lëng, presioni, siç e dimë, varet nga dendësia e lëngut dhe lartësia e kolonës së tij. Për shkak të kompresueshmërisë së ulët, dendësia e lëngut në thellësi të ndryshme është pothuajse e njëjtë. Prandaj, gjatë llogaritjes së presionit, ne e konsiderojmë densitetin e tij konstant dhe marrim parasysh vetëm ndryshimin në lartësi.
Situata është më e ndërlikuar me gazrat. Gazrat janë shumë të kompresueshëm. Dhe sa më shumë të jetë i ngjeshur gazi, aq më i madh është densiteti i tij dhe aq më i madh është presioni që prodhon. Në fund të fundit, presioni i një gazi krijohet nga ndikimi i molekulave të tij në sipërfaqen e trupit.
Shtresat e ajrit pranë sipërfaqes së Tokës janë të ngjeshur nga të gjitha shtresat e sipërme të ajrit mbi to. Por sa më e lartë të jetë shtresa e ajrit nga sipërfaqja, aq më e dobët është e ngjeshur, aq më e ulët është dendësia e saj. Prandaj, aq më pak presion prodhon. Nëse, për shembull, një tullumbace ngrihet mbi sipërfaqen e Tokës, atëherë presioni i ajrit në balonë bëhet më i vogël. Kjo ndodh jo vetëm sepse zvogëlohet lartësia e kolonës së ajrit mbi të, por edhe sepse zvogëlohet densiteti i ajrit. Ajo është më e vogël në krye se në fund. Prandaj, varësia e presionit të ajrit nga lartësia është më e ndërlikuar se ajo e lëngjeve.
Vëzhgimet tregojnë se presioni atmosferik në zonat që shtrihen në nivelin e detit është mesatarisht 760 mm Hg. Art.
Presioni atmosferik i barabartë me presionin e një kolone merkur 760 mm të lartë në një temperaturë prej 0 ° C quhet presion normal atmosferik..
presion normal atmosferikështë e barabartë me 101 300 Pa = 1013 hPa.
Sa më e lartë të jetë lartësia, aq më i ulët është presioni.
Me ngritje të vogla, mesatarisht, për çdo 12 m ngritje, presioni ulet me 1 mm Hg. Art. (ose 1.33 hPa).
Duke ditur varësinë e presionit nga lartësia, është e mundur të përcaktohet lartësia mbi nivelin e detit duke ndryshuar leximet e barometrit. Aneroidet që kanë një shkallë në të cilën mund të matni drejtpërdrejt lartësinë mbi nivelin e detit quhen lartësimatës . Ato përdoren në aviacion dhe kur ngjiten në male.
Matës presioni.
Ne tashmë e dimë se barometrit përdoren për të matur presionin atmosferik. Për të matur presione më të mëdha ose më të vogla se presioni atmosferik, matës presioni (nga greqishtja. manos- e rrallë, që nuk bie në sy metreo- masë). Matësat e presionit janë lëngshme Dhe metalike.
|
|
Konsideroni së pari pajisjen dhe veprimin manometër i hapur i lëngut. Ai përbëhet nga një tub qelqi me dy këmbë në të cilin derdhet pak lëng. Lëngu është i instaluar në të dy gjunjët në të njëjtin nivel, pasi vetëm presioni atmosferik vepron në sipërfaqen e tij në gjunjët e enës.
Për të kuptuar se si funksionon një matës i tillë presioni, mund të lidhet me një tub gome në një kuti të sheshtë të rrumbullakët, njëra anë e së cilës është e mbuluar me një film gome. Nëse shtypni gishtin në film, atëherë niveli i lëngut në gjurin e manometrit të lidhur në kuti do të ulet, dhe në gjurin tjetër do të rritet. Çfarë e shpjegon këtë?
Shtypja në film rrit presionin e ajrit në kuti. Sipas ligjit të Paskalit, kjo rritje e presionit transferohet në lëngun në atë gju të matësit të presionit, i cili është ngjitur në kuti. Prandaj, presioni mbi lëngun në këtë gju do të jetë më i madh se në tjetrin, ku në lëng vepron vetëm presioni atmosferik. Nën forcën e këtij presioni të tepërt, lëngu do të fillojë të lëvizë. Në gju me ajër të ngjeshur, lëngu do të bjerë, në tjetrin do të ngrihet. Lëngu do të vijë në ekuilibër (ndalon) kur presioni i tepërt i ajrit të ngjeshur balancohet nga presioni që prodhon kolona e lëngut të tepërt në këmbën tjetër të manometrit.
Sa më i fortë të jetë presioni në film, aq më i lartë është kolona e lëngshme e tepërt, aq më i madh është presioni i tij. Prandaj, ndryshimi i presionit mund të gjykohet nga lartësia e kësaj kolone të tepërt.
Figura tregon se si një matës i tillë presioni mund të masë presionin brenda një lëngu. Sa më thellë të zhytet tubi në lëng, aq më i madh bëhet ndryshimi në lartësitë e kolonave të lëngshme në gjunjët e manometrit., pra, pra, dhe lëngu prodhon më shumë presion.
Nëse e instaloni kutinë e pajisjes në një thellësi brenda lëngut dhe e ktheni atë me një film lart, anash dhe poshtë, atëherë leximet e matësit të presionit nuk do të ndryshojnë. Kështu duhet të jetë, sepse në të njëjtin nivel brenda një lëngu, presioni është i njëjtë në të gjitha drejtimet.
Fotografia tregon manometër metalik . Pjesa kryesore e një matësi të tillë presioni është një tub metalik i përkulur në një tub 1 , një fund i të cilit është i mbyllur. Fundi tjetër i tubit me një trokitje e lehtë 4 komunikon me enën në të cilën matet presioni. Me rritjen e presionit, tubi përkulet. Lëvizja e skajit të saj të mbyllur me një levë 5 dhe ingranazhet 3 kaloi te gjuajtësi 2 duke lëvizur rreth shkallës së instrumentit. Kur presioni ulet, tubi, për shkak të elasticitetit të tij, kthehet në pozicionin e tij të mëparshëm dhe shigjeta kthehet në ndarjen zero të shkallës.
Pompë e lëngshme pistoni.
Në eksperimentin që shqyrtuam më parë (§ 40), u zbulua se uji në një tub qelqi, nën ndikimin e presionit atmosferik, ngrihej prapa pistonit. Ky veprim bazohet pistoni pompat.
Pompa është paraqitur në mënyrë skematike në figurë. Ai përbëhet nga një cilindër, brenda të cilit shkon lart e poshtë, duke u ngjitur fort në muret e enës, pistonin. 1 . Valvulat janë instaluar në pjesën e poshtme të cilindrit dhe në vetë piston. 2 duke u hapur vetëm lart. Kur pistoni lëviz lart, uji hyn në tub nën veprimin e presionit atmosferik, ngre valvulën e poshtme dhe lëviz prapa pistonit.
Kur pistoni lëviz poshtë, uji nën piston shtyp valvulën e poshtme dhe mbyllet. Në të njëjtën kohë, nën presionin e ujit, një valvul brenda pistonit hapet dhe uji derdhet në hapësirën mbi piston. Me lëvizjen e radhës të pistonit lart, në vendin me të ngrihet edhe uji sipër tij, i cili derdhet në tubin e daljes. Në të njëjtën kohë, një pjesë e re e ujit ngrihet pas pistonit, e cila, kur pistoni më pas ulet, do të jetë mbi të dhe e gjithë kjo procedurë përsëritet vazhdimisht ndërsa pompa është në punë.
Shtypja hidraulike.
Ligji i Paskalit ju lejon të shpjegoni veprimin makinë hidraulike (nga greqishtja. hidraulike- ujë). Këto janë makina, veprimi i të cilave bazohet në ligjet e lëvizjes dhe ekuilibrin e lëngjeve.
Pjesa kryesore e makinës hidraulike është dy cilindra me diametra të ndryshëm, të pajisur me pistona dhe një tub lidhës. Hapësira nën pistonët dhe tubi janë të mbushura me lëng (zakonisht vaj mineral). Lartësitë e shtyllave të lëngshme në të dy cilindrat janë të njëjta për sa kohë që nuk ka forca që veprojnë në piston.
Le të supozojmë tani se forcat F 1 dhe F 2 - forcat që veprojnë në piston, S 1 dhe S 2 - zonat e pistonëve. Presioni nën pistonin e parë (të vogël) është fq 1 = F 1 / S 1, dhe nën të dytin (i madh) fq 2 = F 2 / S 2. Sipas ligjit të Paskalit, presioni i një lëngu në qetësi transmetohet në mënyrë të barabartë në të gjitha drejtimet, d.m.th. fq 1 = fq 2 ose F 1 / S 1 = F 2 / S 2, nga ku:
F 2 / F 1 = S 2 / S 1 .
Prandaj, forca F 2 aq më shumë fuqi F 1 , Sa herë më e madhe është sipërfaqja e pistonit të madh se sipërfaqja e pistonit të vogël?. Për shembull, nëse sipërfaqja e pistonit të madh është 500 cm 2, dhe i vogël është 5 cm 2, dhe një forcë prej 100 N vepron mbi pistonin e vogël, atëherë një forcë 100 herë më e madhe do të veprojë në pistoni më i madh, domethënë 10,000 N.
Kështu, me ndihmën e një makine hidraulike, është e mundur të balanconi një forcë të madhe me një forcë të vogël.
Qëndrimi F 1 / F 2 tregon fitimin në forcë. Për shembull, në shembullin e mësipërm, fitimi në fuqi është 10,000 N / 100 N = 100.
Makina hidraulike që përdoret për presim (shtrydhje) quhet presa hidraulike .
Presat hidraulike përdoren aty ku kërkohet shumë fuqi. Për shembull, për shtrydhjen e vajit nga farat në mullinj vaji, për shtypjen e kompensatës, kartonit, sanës. Fabrikat e çelikut përdorin presa hidraulike për të bërë boshte makinerish çeliku, rrota hekurudhore dhe shumë produkte të tjera. Presat hidraulike moderne mund të zhvillojnë një forcë prej dhjetëra dhe qindra miliona njutonësh.
Pajisja e presës hidraulike është paraqitur në mënyrë skematike në figurë. Trupi që do të shtypet 1 (A) vendoset në një platformë të lidhur me një piston të madh 2 (B). Pistoni i vogël 3 (D) krijon një presion të madh në lëng. Ky presion transmetohet në çdo pikë të lëngut që mbush cilindrat. Prandaj, i njëjti presion vepron në pistonin e dytë, të madh. Por meqenëse zona e pistonit të dytë (të madh) është më e madhe se sipërfaqja e pistonit të vogël, atëherë forca që vepron mbi të do të jetë më e madhe se forca që vepron në pistonin 3 (D). Nën këtë forcë, pistoni 2 (B) do të ngrihet. Kur pistoni 2 (B) ngrihet, trupi (A) mbështetet në platformën e sipërme të fiksuar dhe ngjeshet. Matësi i presionit 4 (M) mat presionin e lëngut. Valvula e sigurisë 5 (P) hapet automatikisht kur presioni i lëngut tejkalon vlerën e lejuar.
Nga një cilindër i vogël në një lëng të madh pompohet nga lëvizjet e përsëritura të pistonit të vogël 3 (D). Kjo bëhet në mënyrën e mëposhtme. Kur pistoni i vogël (D) ngrihet, valvula 6 (K) hapet dhe lëngu thithet në hapësirën nën piston. Kur pistoni i vogël ulet nën veprimin e presionit të lëngut, valvula 6 (K) mbyllet dhe valvula 7 (K") hapet dhe lëngu kalon në një enë të madhe.
Veprimi i ujit dhe gazit në një trup të zhytur në to.
Nën ujë, ne mund të ngremë lehtësisht një gur që vështirë se mund të ngrihet në ajër. Nëse e zhytni tapën nën ujë dhe e lironi nga duart, ajo do të notojë. Si mund të shpjegohen këto dukuri?
Ne e dimë (§ 38) se lëngu shtyp në fund dhe në muret e enës. Dhe nëse brenda lëngut vendoset një trup i ngurtë, atëherë ai gjithashtu do t'i nënshtrohet presionit, si muret e enës.
Konsideroni forcat që veprojnë nga ana e lëngut në trupin e zhytur në të. Për ta bërë më të lehtë arsyetimin, zgjedhim një trup që ka formën e një paralelepipedi me baza paralele me sipërfaqen e lëngut (Fig.). Forcat që veprojnë në faqet anësore të trupit janë të barabarta në çifte dhe balancojnë njëra-tjetrën. Nën ndikimin e këtyre forcave, trupi është i ngjeshur. Por forcat që veprojnë në fytyrat e sipërme dhe të poshtme të trupit nuk janë të njëjta. Në pjesën e sipërme të fytyrës shtyp nga lart me forcë F 1 kolonë e lëngshme e gjatë h 1 . Në nivelin e faqes së poshtme, presioni prodhon një kolonë të lëngshme me një lartësi h 2. Ky presion, siç e dimë (§ 37), transmetohet brenda lëngut në të gjitha drejtimet. Prandaj, në pjesën e poshtme të trupit nga poshtë lart me një forcë F 2 shtyp një kolonë të lëngshme lart h 2. Por h edhe 2 h 1, pra, moduli i forcës F 2 module të tjera të energjisë F 1 . Prandaj, trupi shtyhet nga lëngu me një forcë F vyt, e barabartë me diferencën e forcave F 2 - F 1, d.m.th.
|
|
Por S·h = V, ku V është vëllimi i paralelopipedit dhe ρ W ·V = m W është masa e lëngut në vëllimin e paralelopipedit. Prandaj, F vyt \u003d g m pus \u003d P pus, dmth. forca lëvizëse është e barabartë me peshën e lëngut në vëllimin e trupit të zhytur në të(Forca lëvizëse është e barabartë me peshën e një lëngu me vëllim të njëjtë me vëllimin e trupit të zhytur në të). Ekzistenca e një force që shtyn një trup nga një lëng është e lehtë për t'u zbuluar eksperimentalisht. Në imazh A tregon një trup të varur nga një susta me një tregues shigjete në fund. Shigjeta shënon tensionin e sustës në trekëmbësh. Kur trupi lëshohet në ujë, burimi tkurret (Fig. b). E njëjta tkurrje e sustës do të arrihet nëse veproni në trup nga poshtë lart me njëfarë force, për shembull, ta shtypni me dorë (ngrejeni). Prandaj, përvoja e konfirmon këtë një forcë që vepron mbi një trup në një lëng e shtyn trupin jashtë lëngut. Për gazet, siç e dimë, vlen edhe ligji i Paskalit. Kjo është arsyeja pse trupat në gaz i nënshtrohen një force që i shtyn ata jashtë gazit. Nën ndikimin e kësaj force, balonat ngrihen lart. Ekzistenca e një force që shtyn një trup nga një gaz mund të vërehet gjithashtu eksperimentalisht. Varsim një top xhami ose një balonë të madhe të mbyllur me tapë në një tavë me shkallë të shkurtuar. Peshoret janë të balancuara. Pastaj një enë e gjerë vendoset nën balonë (ose top) në mënyrë që të rrethojë të gjithë balonën. Ena është e mbushur me dioksid karboni, dendësia e të cilit është më e madhe se dendësia e ajrit (prandaj dioksid karboni zbret dhe mbush enën, duke zhvendosur ajrin prej saj). Në këtë rast, ekuilibri i peshores është i shqetësuar. Një filxhan me një balonë të varur ngrihet lart (Fig.). Një balonë e zhytur në dioksid karboni përjeton një forcë lëvizëse më të madhe se ajo që vepron mbi të në ajër. Forca që shtyn një trup nga një lëng ose gaz është e drejtuar në kundërshtim me forcën e gravitetit të aplikuar në këtë trup.. Prandaj, prolcosmos). Kjo shpjegon pse në ujë ne ndonjëherë ngremë lehtësisht trupa që mezi i mbajmë në ajër. Një kovë e vogël dhe një trup cilindrik janë pezulluar nga burimi (Fig., a). Shigjeta në trekëmbësh shënon shtrirjen e sustës. Tregon peshën e trupit në ajër. Pasi të keni ngritur trupin, nën të vendoset një enë kullimi, e mbushur me lëng deri në nivelin e tubit të kullimit. Pas kësaj, trupi është zhytur plotësisht në lëng (Fig., b). ku Një pjesë e lëngut, vëllimi i të cilit është i barabartë me vëllimin e trupit, derdhet jashtë nga një enë derdhjeje në një gotë. Susta tkurret dhe treguesi i sustës ngrihet për të treguar uljen e peshës së trupit në lëng. Në këtë rast, përveç forcës së gravitetit, një forcë tjetër vepron në trup, duke e shtyrë atë nga lëngu. Nëse lëngu nga xhami derdhet në kovën e sipërme (d.m.th., atë që u zhvendos nga trupi), atëherë treguesi i pranverës do të kthehet në pozicionin e tij fillestar (Fig., c).
Bazuar në këtë përvojë, mund të konkludohet se forca që shtyn një trup të zhytur plotësisht në një lëng është e barabartë me peshën e lëngut në vëllimin e këtij trupi . Ne arritëm të njëjtin përfundim në § 48. Nëse do të bëhej një eksperiment i ngjashëm me një trup të zhytur në disa gaz, do ta tregonte këtë forca që e shtyn trupin jashtë gazit është gjithashtu e barabartë me peshën e gazit të marrë në vëllimin e trupit . Forca që shtyn një trup nga një lëng ose gaz quhet Forca e Arkimedit, për nder të shkencëtarit Arkimedi i cili i pari tregoi ekzistencën e tij dhe llogariti rëndësinë e tij. Pra, përvoja ka konfirmuar se forca e Arkimedit (ose lundruese) është e barabartë me peshën e lëngut në vëllimin e trupit, d.m.th. F A = P f = g m dhe. Masa e lëngut m f, e zhvendosur nga trupi, mund të shprehet në termat e densitetit të tij ρ w dhe vëllimit të trupit V t të zhytur në lëng (pasi V l - vëllimi i lëngut të zhvendosur nga trupi është i barabartë me V t - vëllimi i trupit të zhytur në lëng), d.m.th. m W = ρ W V t. Pastaj marrim: F A= g ρ dhe · V T Prandaj, forca e Arkimedit varet nga dendësia e lëngut në të cilin trupi është zhytur dhe nga vëllimi i këtij trupi. Por kjo nuk varet, për shembull, nga dendësia e substancës së një trupi të zhytur në një lëng, pasi kjo sasi nuk përfshihet në formulën që rezulton. Le të përcaktojmë tani peshën e një trupi të zhytur në një lëng (ose gaz). Meqenëse dy forcat që veprojnë në trup në këtë rast janë të drejtuara në drejtime të kundërta (graviteti është poshtë, dhe forca Arkimede është lart), atëherë pesha e trupit në lëngun P 1 do të jetë më e vogël se pesha e trupit në vakum P = g m ndaj forcës së Arkimedit F A = g m w (ku m w është masa e lëngut ose gazit të zhvendosur nga trupi). Kështu, nëse një trup është i zhytur në një lëng ose gaz, atëherë ai humbet në peshën e tij aq sa peshon lëngu ose gazi i zhvendosur prej tij.. Shembull. Përcaktoni forcën lëvizëse që vepron në një gur me vëllim 1,6 m 3 në ujin e detit. Le të shkruajmë gjendjen e problemit dhe ta zgjidhim atë. Kur trupi lundrues arrin sipërfaqen e lëngut, atëherë me lëvizjen e tij të mëtejshme lart, forca e Arkimedit do të ulet. Pse? Por për shkak se vëllimi i pjesës së trupit të zhytur në lëng do të ulet, dhe forca e Arkimedit është e barabartë me peshën e lëngut në vëllimin e pjesës së trupit të zhytur në të. Kur forca e Arkimedit bëhet e barabartë me forcën e gravitetit, trupi do të ndalet dhe do të notojë në sipërfaqen e lëngut, pjesërisht i zhytur në të. Përfundimi që rezulton është i lehtë për t'u verifikuar eksperimentalisht. Derdhni ujë në enën e kullimit deri në nivelin e tubit të kullimit. Pas kësaj, le të zhysim trupin lundrues në enë, pasi e kemi peshuar më parë në ajër. Pasi ka zbritur në ujë, trupi zhvendos një vëllim uji të barabartë me vëllimin e pjesës së trupit të zhytur në të. Pas peshimit të këtij uji, gjejmë se pesha e tij (forca e Arkimedit) është e barabartë me forcën e gravitetit që vepron mbi një trup lundrues, ose peshën e këtij trupi në ajër. Pasi të keni bërë të njëjtat eksperimente me çdo trup tjetër që noton në lëngje të ndryshme - në ujë, alkool, tretësirë kripe, mund të siguroheni që nëse një trup noton në një lëng, atëherë pesha e lëngut të zhvendosur prej tij është e barabartë me peshën e këtij trupi në ajër. Është e lehtë ta vërtetosh këtë nëse dendësia e një trupi të ngurtë është më e madhe se dendësia e një lëngu, atëherë trupi zhytet në një lëng të tillë. Një trup me densitet më të ulët noton në këtë lëng. Një copë hekuri, për shembull, zhytet në ujë, por noton në merkur. Trupi, nga ana tjetër, dendësia e të cilit është e barabartë me densitetin e lëngut, mbetet në ekuilibër brenda lëngut. Akulli noton në sipërfaqen e ujit, sepse dendësia e tij është më e vogël se ajo e ujit. Sa më i ulët të jetë dendësia e trupit në krahasim me densitetin e lëngut, aq më e vogël është pjesa e trupit të zhytur në lëng. . Me densitet të barabartë të trupit dhe lëngut, trupi noton brenda lëngut në çdo thellësi. Dy lëngje të papërziershme, për shembull, uji dhe vajguri, janë të vendosura në një enë në përputhje me dendësinë e tyre: në pjesën e poshtme të enës - ujë më i dendur (ρ = 1000 kg / m 3), sipër - vajguri më i lehtë (ρ = 800 kg / m 3) . Dendësia mesatare e organizmave të gjallë që banojnë në mjedisin ujor ndryshon pak nga dendësia e ujit, kështu që pesha e tyre është pothuajse plotësisht e balancuar nga forca e Arkimedit. Falë kësaj, kafshët ujore nuk kanë nevojë për skelete kaq të forta dhe masive si ato tokësore. Për të njëjtën arsye, trungjet e bimëve ujore janë elastike. Fshikëza e notit e një peshku ndryshon lehtësisht vëllimin e saj. Kur peshku me ndihmën e muskujve zbret në një thellësi të madhe dhe presioni i ujit mbi të rritet, flluska tkurret, vëllimi i trupit të peshkut zvogëlohet dhe ai nuk shtyhet lart, por noton në thellësi. Kështu, peshku mund, brenda kufijve të caktuar, të rregullojë thellësinë e zhytjes së tij. Balenat rregullojnë thellësinë e tyre të zhytjes duke kontraktuar dhe zgjeruar kapacitetin e tyre të mushkërive. Anije me vela.Anijet që lundrojnë në lumenj, liqene, dete dhe oqeane janë ndërtuar nga materiale të ndryshme me dendësi të ndryshme. Trupi i anijeve zakonisht është bërë nga fletë çeliku. Të gjithë fiksuesit e brendshëm që u japin forcë anijeve janë gjithashtu prej metali. Për ndërtimin e anijeve përdoren materiale të ndryshme, të cilat në krahasim me ujin kanë dendësi më të madhe dhe më të ulët. Si lundrojnë anijet, marrin në bord dhe mbajnë ngarkesa të mëdha? Një eksperiment me një trup lundrues (§ 50) tregoi se trupi zhvendos aq shumë ujë me pjesën e tij nënujore sa që ky ujë është i barabartë në peshë me peshën e trupit në ajër. Kjo është gjithashtu e vërtetë për çdo anije. Pesha e ujit të zhvendosur nga pjesa nënujore e anijes është e barabartë me peshën e anijes me ngarkesë në ajër ose forcën e gravitetit që vepron në anijen me ngarkesë. Thellësia në të cilën një anije është zhytur në ujë quhet draft . Druri më i thellë i lejuar shënohet në bykun e anijes me një vijë të kuqe të quajtur vijë ujore (nga holandishtja. ujë- ujë). Pesha e ujit të zhvendosur nga anija kur zhytet në vijën e ujit, e barabartë me forcën e gravitetit që vepron në anijen me ngarkesë, quhet zhvendosja e anijes.. Aktualisht, anijet me një zhvendosje prej 5,000,000 kN (5 10 6 kN) dhe më shumë po ndërtohen për transportin e naftës, d.m.th., me një masë prej 500,000 ton (5 10 5 t) dhe më shumë së bashku me ngarkesën. Nëse zbresim peshën e vetë anijes nga zhvendosja, atëherë marrim kapacitetin mbajtës të kësaj anijeje. Kapaciteti mbajtës tregon peshën e ngarkesës së transportuar nga anija. Ndërtimi i anijeve ka ekzistuar që atëherë Egjipti i lashte, në Feniki (besohet se fenikasit ishin një nga ndërtuesit më të mirë të anijeve), Kina e lashtë. Në Rusi, ndërtimi i anijeve filloi në fund të shekujve 17 dhe 18. Kryesisht u ndërtuan anije luftarake, por ishte në Rusi që u ndërtuan akullthyesi i parë, anije me një motor me djegie të brendshme dhe akullthyesi bërthamor Arktika. Aeronautikë.
Vizatim që përshkruan balonën e vëllezërve Montgolfier në 1783: "Pamje dhe dimensionet e sakta të Balloon Globe, i cili ishte i pari". 1786 Që nga kohërat e lashta, njerëzit kanë ëndërruar të jenë në gjendje të fluturojnë mbi retë, të notojnë në oqeanin e ajrit, ndërsa lundronin në det. Për aeronautikën Në fillim u përdorën balona, të cilat mbusheshin ose me ajër të nxehtë, ose me hidrogjen ose helium. Në mënyrë që një tullumbace të ngrihet në ajër, është e nevojshme që forca e Arkimedit (lundrueshmëria) F A, duke vepruar në top, ishte më shumë se graviteti F e rëndë, d.m.th. F A > F i rëndë Ndërsa topi ngrihet, forca e Arkimedit që vepron mbi të zvogëlohet ( F A = gρV), meqenëse dendësia e atmosferës së sipërme është më e vogël se ajo e sipërfaqes së Tokës. Për t'u ngritur më lart, një çakëll (peshë) e veçantë hidhet nga topi dhe kjo e lehtëson topin. Përfundimisht topi arrin lartësinë maksimale të ngritjes. Për të ulur topin, një pjesë e gazit lëshohet nga guaska e saj duke përdorur një valvul të veçantë. Në drejtimin horizontal, tullumbace lëviz vetëm nën ndikimin e erës, kështu quhet tullumbace (nga greqishtja ajri-ajri, stato- në këmbë). Jo shumë kohë më parë, balona të mëdha u përdorën për të studiuar shtresat e sipërme të atmosferës, stratosferën - stratostatët . Përpara se të mësonin se si të ndërtonin aeroplanë të mëdhenj për transportin e pasagjerëve dhe ngarkesave nga ajri, u përdorën balona të kontrolluara - aeroplanët. Ata kanë një formë të zgjatur, një gondolë me një motor është pezulluar nën trup, e cila drejton helikën. Baloni jo vetëm që ngrihet vetvetiu, por gjithashtu mund të ngrejë disa ngarkesa: një kabinë, njerëz, instrumente. Prandaj, për të zbuluar se çfarë lloj ngarkese mund të ngrejë një tullumbace, është e nevojshme ta përcaktoni atë. forcë ngritëse. Për shembull, le të lëshohet në ajër një tullumbace me vëllim 40 m 3 e mbushur me helium. Masa e heliumit që mbush guaskën e topit do të jetë e barabartë me: Kjo do të thotë se ky top mund të ngrejë një ngarkesë që peshon 520 N - 71 N = 449 N. Kjo është forca e tij ngritëse. Një tullumbace me të njëjtin vëllim, por e mbushur me hidrogjen, mund të ngrejë një ngarkesë prej 479 N. Kjo do të thotë se forca e tij ngritëse është më e madhe se ajo e një tullumbace të mbushur me helium. Por megjithatë, heliumi përdoret më shpesh, pasi nuk digjet dhe për këtë arsye është më i sigurt. Hidrogjeni është një gaz i djegshëm. Është shumë më e lehtë për të ngritur dhe ulur një tullumbace të mbushur me ajër të nxehtë. Për këtë, një djegës është i vendosur nën vrimën e vendosur në pjesën e poshtme të topit. Duke përdorur një djegës gazi, ju mund të kontrolloni temperaturën e ajrit brenda topit, që do të thotë dendësia dhe lëvizshmëria e tij. Në mënyrë që topi të ngrihet më lart, mjafton të ngrohni ajrin në të më fort, duke rritur flakën e djegësit. Kur flaka e djegësit zvogëlohet, temperatura e ajrit në top zvogëlohet dhe topi zbret. Është e mundur të zgjidhet një temperaturë e tillë e topit në të cilën pesha e topit dhe kabinës do të jetë e barabartë me forcën e lëvizjes. Atëherë topi do të varet në ajër dhe do të jetë e lehtë të bësh vëzhgime prej tij. Me zhvillimin e shkencës, pati edhe ndryshime të rëndësishme në teknologjinë aeronautike. U bë e mundur përdorimi i predhave të reja për balona, të cilat u bënë të qëndrueshme, rezistente ndaj ngricave dhe të lehta. Arritjet në fushën e radio inxhinierisë, elektronikës, automatizimit bënë të mundur projektimin e balonave pa pilot. Këto balona përdoren për të studiuar rrymat e ajrit, për kërkime gjeografike dhe biomjekësore në shtresat e poshtme të atmosferës.
rrëshqitje 2 Përsëritja e të mësuarit më parë
rrëshqitje 3
rrëshqitje 4 A ka peshë ajri?Sa peshon ajri? rrëshqitje 5
Rrëshqitja 7 Presioni mesatar në nivelin e detit në t 0°C është 760 mm Hg. - presion normal atmosferik. Rrëshqitja 8 Në shekullin XVII, Robert Hooke propozoi përmirësimin e barometritPërdorimi i një barometri merkuri është i papërshtatshëm dhe i pasigurt, kështu që u shpik barometri aneroid. Rrëshqitja 9 Pse ndryshon niveli i merkurit në një tub me lartësinë?Rrëshqitja 10 rrëshqitje 11 rrëshqitje 12 Për 100 m ngjitje, presioni bie me 10 mm Hg.
Rrëshqitja 14 Pikat në hartë me të njëjtën presion atmosferik lidhin linjat - izobaret rrëshqitje 15 Ciklonet dhe anticiklonet
rrëshqitje 16 Kështu duken këto vorbulla nga hapësiraRrëshqitja 17 Presioni atmosferik (rekorde)
Rrëshqitja 18 Indianët e Perusë jetojnë në një lartësi prej 4000 mRrëshqitja 19 Ne do të zgjidhim problemet
Rrëshqitja 20
rrëshqitje 21
rrëshqitje 22
Shikoni të gjitha rrëshqitjet Fizikë, klasa e 7-të. Përmbledhja e mësimit Tema e mësimit Presioni i atmosferës.Lloji i mësimit Mësimi i materialit të ri Klasa 7 Lënda akademike Fizika WMC"Fizika" Të zbulojë përkufizimin e presionit atmosferik, të studiojë shkaqet e presionit atmosferik; dukuritë atmosferike Rezultatet e planifikuara Personal: formimi i aftësive për të menaxhuar aktivitetet e tyre edukative, formimi i interesit për fizikën në analizë dukuritë fizike, formimi i motivimit duke zbuluar lidhjen midis teorisë dhe përvojës, zhvillimin e të menduarit logjik. Tema: formimi i ideve për presionin atmosferik, formimi i aftësive për të shpjeguar ndikimin e presionit atmosferik në organizmat e gjallë, për të përdorur njohuritë për presionin atmosferik në jetën e përditshme. Metasubjekt: të zhvillojë aftësinë për të përcaktuar qëllimet dhe objektivat e aktiviteteve, të formojë aftësinë për të analizuar faktet gjatë vëzhgimit dhe shpjegimit të fenomeneve, për të kryer vëzhgime, eksperimente, përgjithësim dhe nxjerrje konkluzione. Komunikimet ndërlëndore Gjeografi, biologji, letërsi. Format e organizimit të veprimtarisë njohëse Frontale, grupore, individuale Metodat e mësimdhënies Riprodhues, problematik, heuristik. Mjetet didaktike Fizika. Klasa 7: teksti shkollor A.V. Peryshkina, prezantim për mësimin, karta me detyra për punë individuale, në çift dhe në grup, CER "Bustard, klasa 7". Pajisjet Libër mësuesi, kompjuter, projektor, për një grup - një gotë ujë, pipeta, fletë letre. Gjatë orëve të mësimit I. Momenti organizativ.Mësuesja: Përshëndetje! Uluni! Jam i lumtur t'i mirëpres të gjithë të pranishmit! Besoj se mësimi do të jetë i mrekullueshëm dhe të gjithë do të jenë në humor të mirë. II. Përditësimi i njohurive Mësuesja: A ju kujtohet ajo që mësuam në mësimin e fundit? Nxënësit: Enë komunikuese. Mësuesja: Cilat enë quhen komunikuese? Nxënësit: Dy enë të lidhura me një tub gome quhen komunikuese. Mësuesja: Disa prej jush kanë bërë modele shatërvanësh dhe enësh komunikuese. (shfaqja e punës së tyre nga nxënësit). Mësuesi: Ju keni karta me detyra të niveleve të ndryshme të vështirësisë në tavolinat tuaja: të ulëta, të mesme, të larta. (Shtojca 1) Zgjidhni nivelin e vështirësisë së detyrës dhe plotësoni atë. Pas përfundimit, shkëmbeni fletoret dhe kontrolloni korrektësinë e detyrës në ekran. Jepni vlerësime. (Mblidhni në mënyrë selektive disa vepra) III. vendosje qellimi Mësuesi: Djema, dëgjoni me kujdes, tani do t'ju jap gjëegjëza, dhe ju përpiquni t'i merrni me mend. A, fëmijë batanije, Për të mbuluar të gjithë Tokën? Për të pasur mjaftueshëm për të gjithë Dhe përveç kësaj, nuk ishte e dukshme? As palos dhe as shpalos Ndjeheni apo shikoni? Lëreni shiun dhe dritën të kalojë A ka, por nuk është? Çfarë është kjo? Studentët: Atmosferë Mësues: Forca të barabarta dy djem Bordet u rrëzuan dhe ja rezultati: Maja e gozhdës u zhyt në kapelë, Kapelja la një gërvishtje të vogël, Së bashku, miqtë tundnin një vare, Dërrasat u plasën në dysh. Për çfarë sasi fizikeështë fjala? Nxënësit: Presioni. Mësues. E drejta. Cila do të jetë tema e mësimit të sotëm? Nxënësit: Presioni atmosferik. Mësuesja: Cili është qëllimi i mësimit? Nxënësit: Mësojnë çfarë është presioni atmosferik. Mësuesi: Përpiquni të identifikoni një numër pyetjesh që ju dhe unë do të duhet t'u përgjigjemi gjatë mësimit. Nxënësit: Çfarë është presioni atmosferik, pse ekziston, ku funksionon presioni atmosferik etj. Mësuesi: Pjesa më e madhe e asaj që thatë është e rëndësishme për mësimin tonë sot, ne do të përpiqemi të gjejmë përgjigje për këto pyetje. 1. Uji derdhet në enë komunikuese. Çfarë do të ndodhë dhe pse nëse i shtohet pak ujë në anën e majtë të tubit në formë U; shtoni ujë në enën e mesme të tubit me tre këmbë? Derdhni ujë në një gotë, mbulojeni me një fletë letre dhe duke e mbështetur fletën me dorë, kthejeni gotën me kokë poshtë. Hiqeni dorën nga letra. Uji nuk do të derdhet nga gota. Shpjegoni pse? (Shih fig.133, f.132) Shtojca 3 Karta "Si pimë"Thithja e lëngjeve nga goja shkakton zgjerimin e gjoksit dhe rrallimin e ajrit si në mushkëri ashtu edhe në gojë. Presioni atmosferik i jashtëm bëhet më i lartë se brenda. Dhe nën veprimin e tij, lëngu nxiton në gojë. Karta "Pse mizat ecin në tavan" Mizat ngjiten vertikalisht në xhamin e lëmuar të dritares dhe enden lirshëm në tavan. Si e bëjnë këtë? E gjithë kjo është e disponueshme për ta falë thithkave të vogla me të cilat janë të pajisura këmbët e mizës. Si funksionojnë këto gota thithëse? Në to krijohet një hapësirë e rrallë ajri dhe presioni atmosferik e mban filxhanin e thithjes kundër sipërfaqes në të cilën është ngjitur. Karta "Kush e ka më të lehtë të ecë në baltë" Është shumë e vështirë për një kal me thundrën e fortë të nxjerrë këmbën nga balta e thellë. Nën këmbë, kur ajo e ngre atë, krijohet një hapësirë e shkarkuar dhe presioni atmosferik pengon nxjerrjen e këmbës. Në këtë rast, këmba funksionon si një pistoni në një cilindër. I jashtëm, i madh në krahasim me presionin që ka lindur, presioni atmosferik nuk ju lejon të ngrini këmbën. Në të njëjtën kohë, forca e presionit në këmbë mund të arrijë 1000 N. Është shumë më e lehtë për ripërtypësit të lëvizin nëpër një baltë të tillë, në të cilën thundrat përbëhen nga disa pjesë dhe, kur e nxjerrin këmbën nga balta, ato ngjeshen. , duke kaluar ajrin në depresionin e formuar. Shtojca 4 Kartë për punë individuale Rreth Tokës ka _________________, e cila mbahet për shkak të ________________. Shtresa e ajrit ngjitur me Tokën është e ngjeshur dhe, sipas ligjit të ___________, transmeton ___________ të prodhuara në të në të gjitha drejtimet. Me rritjen e lartësisë, presioni atmosferik _____________________. Kartë për punë individuale për fëmijët me aftësi të kufizuara (forca e gravitetit, presioni, atmosfera, zvogëlohet, Pascal) Shkarkoni përmbledhjen e një mësimi të fizikës, klasa e 7-të. Presioni i atmosferës § 42. Pesha e ajrit. Presioni atmosferik - Klasa e Fizikës 7 (Peryshkin) Përshkrim i shkurtër: Ne nuk e vërejmë ajrin, sepse ne të gjithë jetojmë në të. Është e vështirë të imagjinohet, por ajri ka peshë në të njëjtën mënyrë si të gjithë trupat në Tokë. Kjo është kështu sepse graviteti vepron mbi të. Ajri madje mund të peshohet në një peshore duke e vendosur atë në një top xhami. Paragrafi dyzet e dy përshkruan se si ta bëni këtë. Ne nuk e vërejmë peshën e ajrit, natyra e ka rregulluar kështu.
Më shumë për temën
|
