Повышенные значения систолического давления указывают на потенциальный или явный патологический процесс в сердце и кровеносных сосудах. Отклонения от нормы требуют разумного подхода к полной лабораторной диагностике и последующему лечению.
Давление. В чем измеряется давление?
Давление — это физическая величина, численно равная силе, приложенной к единице поверхности перпендикулярно этой поверхности. Для обозначения давления обычно используется символ p, от латинского pressure (давление).
Поскольку поверхностное давление может иметь неравномерное распределение, различают давление локализованной части поверхности и среднее давление по всей поверхности.
Местное поверхностное давление определяется как отношение нормальной составляющей силы, dFn dS, действующая на данную часть поверхности и на площадь этой части: n
Среднее давление по всей поверхности равно отношению нормальных составляющих силы Fn действующая на поверхность, в области S:.
Давление газов и жидкостей измеряется с помощью манометров, манометров, вакуумметров, сфигмоманометров и барометров.
Единицы измерения давления имеют долгую историю и сильно отличаются друг от друга, если учитывать различные среды (жидкости, газы и твердые тела). Вот основные из них.
Паскаль
В Международной системе единиц (СИ) давление измеряется в паскалях (по-русски: Па, в Международной системе единиц: Па). Паскаль равен давлению, оказываемому силой, равной одному ньютону, равномерно распределенной по перпендикулярной ей поверхности площадью один квадратный метр.
Паскаль — это небольшое давление. Почти такое же давление производит лист бумаги, положенный на стол из школьной тетради. Поэтому очень часто используется кратное давление.
| гектопаскаль (гПа) | 1 гПа = 100 Па = 10 2 Па |
| килопаскаль (кПа) | 1 кПа = 1′000 Па = 10 3 Па |
| мегапаскаль (МПа) | 1 МПа = 1′000′000 Па = 10 6 Па |
Тогда существует следующее соответствие: 1 МПа = 1МН/м² = 1Н/мм² = 100Н/см². Аналогично, шкалы манометров могут быть оценены в Н/м² или Н/мм².
1 Па по отношению к единицам:.
| МПа | |
| Бар (bar, бар) | 0,1 |
| Техническая атмосфера (at, ат), кгс/см 2 | 10,197 |
| Физическая атмосфера (atm, атм) | 9,8692 |
| Миллиметр ртутного столба (мм рт.ст., mm Hg, Torr, торр) | 7500,6 |
| Метр водяного столба (м вод.ст., m H2O) | 10,197 |
| Фунт-сила на кв. дюйм (psi) | 145,04 |
Ди́на
Дина (русское обозначение: дин, международное обозначение: dyn) — это единица измерения силы в системе единиц СГС. Дина численно равна силе, которая вызывает ускорение в 1 см в секунду у объекта массой 1 грамм.
1 дин = 1 г-см / с 2 = 10 -5 H = 1,0197-10 -6 кгс
СГС (сантиметр-грамм-секунда) была широко используемой системой единиц до принятия Международной системы единиц (СИ). Другое ее название — предельная физическая система единиц.
Техническое атмосферное давление (русское название: ат, международное название: at) — равно давлению, производимому силой в 1 кгс, равномерно распределенной по вертикальной поверхности площадью 1 см2. Итак.
Общая формула
Значение давления определяется по следующему уравнению
где ར(F \) — сила, действующая на поверхность, а ར(S \) — площадь этой поверхности.
Исходя из формулы, можно сделать вывод, что чем больше опорная поверхность, тем меньше давление, оказываемое на эту опору одной и той же силой. Это особенно верно, если лыжник погружается в снег глубже, чем лыжник.
Давление на жидкость или газ передается в любой точке в одном и том же направлении. Другими словами, она одинакова во всех направлениях. Это утверждение называется законом Паскаля.
Формула гидростатического давления
Гидростатическое давление — это действие столба жидкости, находящегося в равновесии, как на дно, так и на стенки емкости.
- давление внутри жидкости на определенном уровне одинаково во всех направлениях. При увеличении глубины давление увеличивается;
- давление столба жидкости не зависит от формы сосуда.
Давление жидкости на дне емкости определяется плотностью жидкости и высотой столба жидкости. Его можно измерить с помощью следующего уравнения.
В этом расчете плотность ዄ (p \) должна измеряться в килограммах на кубический метр, измеряется как высота жидкости и Паскаль.
Парциальное давление и его формула
Парциальное давление — это давление, которое имеет часть газа в смеси газов, если он занимает весь объем смеси при одинаковой температуре.
Давление одного газа из смеси определяется в зависимости от типа.
Где ɛ(p1 \) — парциальное давление конкретного газа в газовой смеси, ɛ(x1 \) — молекулярная доля этого газа и ɛ(p \) — общее давление газовой смеси.
Вы также можете найти следующее
Если преподаватель задает вам сложные вопросы, мы позаботимся о том, чтобы вы ответили на них правильно. В конце концов, докопаться до сути вещей — это ключ к успеху! Каковы же нагрузки на физику?
Атмосферное давление
Атмосфера — это газ или, скорее, смесь газов, удерживаемая вблизи Земли под действием гравитации. Атмосфера постепенно проходит через межпланетное пространство и имеет высоту около 100 километров.
Что подразумевается под «атмосферным давлением»? Над каждым квадратным метром земной поверхности находится 100 километров газовых столбов. Конечно, воздух чист и приятен, но есть масса, давящая на поверхность Земли. Это атмосферное давление.
Нормальное атмосферное давление равно 101325 ПА. Это давление на уровне мирового океана при температуре 0 градусов Цельсия. То же давление при той же температуре прикладывается к его основанию из ртутного столба диаметром 766 мм.
Чем больше высота над уровнем моря, тем ниже атмосферное давление. Например, на вершине горы Джомолунгма давление составляет лишь четверть от нормального атмосферного давления.
Эверест. В верхней части давление в четыре раза ниже, чем в футе.
Артериальное давление
Другой пример, когда давление встречается в повседневной жизни, — это измерение кровяного давления.
Артериальное давление — это давление крови, т.е. давление, оказываемое кровью на стенки кровеносных сосудов, в данном случае артерий.
Если вы измеряете свое кровяное давление и оно составляет 120 x 80, вы в порядке. Если это 90 x 50 или 240 x 180, вы не хотите знать, какое давление измеряется и что оно означает.
Артериальное давление — давление на стенки артерий
Но возникает вопрос: что именно означает 120 на 80? Паскаль, миллиметры ртути, атмосферные или другие единицы измерения?
Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. Он определяет избыточное давление жидкости в кровеносной системе по отношению к атмосферному давлению.
Кровь оказывает давление на кровеносные сосуды, компенсируя воздействие атмосферного давления. Если бы они были другими, мы были бы раздавлены огромным воздухом над нами.
Но почему при измерении артериального давления используются две цифры?
Кстати, для работающих читателей в настоящее время действует скидка 10%.
На самом деле кровь движется в сосудах не равномерно, а спазмами. Первое число (120) называется систолическим давлением. Это давление на стенку сосуда во время сокращения миокарда, и его значение является самым высоким. Второе число (80) задает самое низкое значение и называется диастолическим давлением.
При измерении регистрируется систолическое и диастолическое давление. Например, у здорового человека стандартное артериальное давление составляет 120-80 мм ртутного столба. Это означает, что систолическое давление составляет 120 мм рт.ст. и диастолическое давление — 80 мм рт.ст. Разница между систолическим и диастолическим давлением называется пульсовым давлением.
Физический вакуум
Недостаток — отсутствие давления. Точнее, это почти полное отсутствие давления. Абсолютный разрыв — это приближение, такое как идеальный газ или инженерная материальная точка в термодинамике.
В зависимости от концентрации вещества различают низкий, средний или высокий вакуум. Лучшее приближение к естественному вакууму — это пространство с минимальной молекулярной концентрацией и давлением.
В космосе давление очень мало.
Давление является основным термодинамическим параметром, определяющим состояние системы. Давление воздуха или другого газа можно определить не только с помощью органов, но и с помощью термодинамических уравнений, типов и законов. А если у вас нет времени на поиски, Студенческая служба поможет вам решить проблемы с давлением.
Если преподаватель задает вам сложные вопросы, мы позаботимся о том, чтобы вы ответили на них правильно. В конце концов, докопаться до сути вещей — это ключ к успеху! Каковы же нагрузки на физику?
Закон Паскаля.
В отличие от твердых тел, отдельные слои и мелкие частицы жидкостей и газов могут свободно перемещаться в любом направлении по отношению друг к другу. Например, достаточно легкого удара по поверхности стакана с водой, чтобы вода пришла в движение. В реках и озерах малейший ветерок вызывает рябь.
Подвижность частиц газа и жидкости объясняет тот факт, что приложенное к ним давление не только перемещается в направлении силы, но и передается в любую точку. Давайте рассмотрим это явление более подробно.
На рисунке A показан контейнер, содержащий газ (или жидкость). Частицы равномерно распределяются по всему контейнеру. Контейнер закрывается плунжером, который можно перемещать вверх и вниз.
Приложив некоторое усилие, слегка переместите плунжер внутрь и сожмите газ (жидкость) прямо под ним. Затем частицы (молекулы) располагаются плотнее, чем раньше в этой точке (рис. B). Благодаря своей подвижности частицы газа движутся во всех направлениях. В результате макет снова становится однородным, но более плотным, чем раньше (рис. C). Поэтому давление газа повсеместно увеличивается. Это означает, что дополнительное давление передается всем частицам газа или жидкости. Таким образом, увеличение давления газа (жидкости) на 1 p вблизи самого плунжера приведет к увеличению давления на одну и ту же величину во всех точках газа или жидкости. Также при 1 p увеличивается давление на сосуд, дно и стенки поршня.
Давление, оказываемое на жидкость или газ, переносится на любую точку одинаково во всех направлениях.
Это утверждение известно как закон Паскаля.
На основе закона Паскаля можно кратко описать следующий эксперимент.
На этой схеме показан полый шар с небольшими отверстиями в разных точках. К сфере прикреплена трубка, в которую вставлен поршень. Когда шар наполняется водой и плунжер проталкивается в трубку, вода вытекает через все отверстия в шаре. В этом эксперименте поршень толкает поверхность воды в трубке. Частицы воды под поршнем сжимаются и передают давление на другие, более глубокие слои. Таким образом, давление поршня передается каждой части жидкости, заполняющей сферу. В результате часть воды выталкивается из шара в виде одинаковых кастрюль, протекающих через все отверстия.
Если пуля наполнена дымом, то при проталкивании поршня в трубку из всех отверстий сферы выходит одна и та же табачная струя. Это гарантирует, что газ одинаково передает давление, оказываемое во всех направлениях.
Давление в жидкости и газе.
Жидкости, как и все тела на Земле, подвержены воздействию гравитации. Поэтому каждый слой жидкости, налитый в емкость, за счет своего веса создает давление, которое, согласно закону Паскаля, передается во всех направлениях. В результате в жидкости возникает давление. Это можно проверить опытным путем.
В стеклянную трубку наливается вода, а ее нижнее отверстие закрывается тонким резиновым листом. Под действием веса жидкости дно трубки изгибается.
Опыт показывает, что чем выше столб воды над резиновой мембраной, тем больше она отводится. Однако всякий раз, когда дно шины сгибается, вода в трубке уравновешивается (останавливается). Помимо силы тяжести, вода действует на упругие силы растянутой эластичной мембраны.
СГС (сантиметр-грамм-секунда) была широко используемой системой единиц до принятия Международной системы единиц (СИ). Другое ее название — предельная физическая система единиц.
Твердое агрегатное состояние
В природе существуют три кумулятивные ситуации. Твердые, жидкие и газообразные:.
| Агрегатные состояния | Свойства | Расположение молекул | Транскрипция | Русский аналог |
|---|---|---|---|---|
| Твердое | сохраняет форму и объем | в кристаллической решетке | соотносится с размером молекул | колеблется около своего положения в кристаллической решетке |
| Жидкое | сохраняет объем | хаотично | близко друг к другу | малоподвижны, при нагревании |
| Газы | занимают предоставленный объем | хаотично | больше размеров молекул | хаотичное и непрерывное |
Твердое тело, как и все объекты, с которыми мы сталкиваемся в жизни, очень легко представить. В таком состоянии тело сохраняет свою форму и объем. Расстояния между молекулами примерно равны размеру самих молекул, расположенных очень структурированно.
Такая структура называется кристаллической решеткой — четко определенная структура затрудняет перемещение молекул, и они просто колеблются вокруг своих позиций.
Существует ли ровно три кумулятивных государства?
На самом деле, есть и четвертый — существо. Это звучит как научная фантастика, но это просто ионизированный газ — газ, заряженный ненейтральными частицами. Воздушные ионизаторы основаны на принципе перехода газа в плазму.
Давление твердого тела
Идя по рыхлому снегу, человек постоянно проваливается в него. Но катание на лыжах позволяет ему спокойно передвигаться по снегу. Сила человека и массы остается неизменной — она действует на снег с одинаковой силой как с лыжами, так и без лыж.
Дело в том, что «утопание» в снегу характеризуется не только силой, но и зависит от площади воздействия этой силы. Поскольку поверхность лыжи в 20 раз выше поверхности подошвы, человек, стоящий на лыжах, будет иметь в 20 раз меньшую силу, чем без лыж, действующую на каждый квадратный сантиметр.
Или, например, если приклеить кнопку к пробковой доске и сжать ее с одинаковой силой, меньшая поверхность облегчает проникновение кнопки с острыми краями.
Здесь эксперименты настоящих физиков и других людей подтверждают этот вывод.
Результат действия силы зависит не только от масштаба, направления и точки приложения, но и от поверхности, к которой эта сила приложена.
Теперь давайте докажем этот вывод с помощью эксперимента, как настоящий физик!
Возьмите небольшую доску и прибейте гвоздь к углу. Также возьмите контейнер с песком и сделайте в нем доску и гвозди. Сначала поместите конструкцию, как показано на рисунке — голова на голову — и положите на нее груз. Он не погрузится в песок, а только немного опустится.
Затем переверните конструкцию вверх дном так, чтобы «головка» гвоздя была сверху, и положите груз на доску. Теперь конструкция погрузится в песок.
Действие силы зависит от силы, действующей на каждую единицу поверхности
Во всех примерах мы говорили о действии сил, перпендикулярных поверхности. Для характеристики этого действия вводится термин «давление».
Как уменьшить или увеличить давление
Тяжелая гусеница оказывает давление на грунт, равное 40-50 кПа. Мальчик весом 45 кг создает давление в три раза больше, чем такой трактор. Это связано с тем, что площадь дорожки больше.
В зависимости от желаемого давления площадь опоры уменьшается или увеличивается. Например, нижняя поверхность фундамента увеличивается во время строительства, чтобы уменьшить давление здания на грунт.
Шины грузовых автомобилей намного шире, чем легковых (см. колеса тяжелых грузовиков). Более широкие шины устанавливаются на автомобили, предназначенные для передвижения по пустыням. Такие же «пальцы» используются и в системах посадки самолетов.
Обратная зависимость также используется, например, при создании лезвий для ножей и режущих инструментов. Поскольку острые лезвия имеют малую поверхность, даже небольшое давление может создать высокое давление.
Проблема заключается в следующем.
На столе лежит книга. Книга весит 0,6 кг. Стол имеет контактную поверхность 0,08 м2. Определите давление книги на стол.
На стол действует сила, равная весу книги. Если она мягкая, то ее вес равен силе тяжести. Поэтому:.
Ответ: давление книги на стол составит 75 p
Две проблемы.
Гусеница DT-75m с массой 6610 кг имеет тренажер площадью 1,4 м2. Определите давление этого трактора на землю.
Возьмите небольшую доску и прибейте гвоздь к углу. Также возьмите контейнер с песком и сделайте в нем доску и гвозди. Сначала поместите конструкцию, как показано на рисунке — голова на голову — и положите на нее груз. Он не погрузится в песок, а только немного опустится.
p = m⋅g/s = 6610⋅10/1,4 = 47 214pa = 47,2 кПа.
ОТВЕТ: давление трактора на землю составляет 47,2 кПа.
Вопрос 3.
Человек весом 80 кг все еще стоит на полу. Сила давления обуви на пол равномерно распределяется по поверхности площадью 600 см2. С какой силой человек давит на пол?
Вес сумки, которую держит человек: pc = 100 n.
Площадь контакта подошвы ботинка с полом: S = 600 кв. см.
600 кв. см = 600/10000 кв. м = 0,06 кв. м.
Давление является причиной силы на поверхности, на которую оно действует. В этом случае сила прикладывается к площади, равной сумме силы тяжести человека и веса сумки.
Таким образом, давление, при котором человек действует с мешком на пол, равно
p = (mg + pc)/s = (80*10 + 100)/0,06 = 15 000 pa = 15 кпа
ОТВЕТ: давление на человека, держащего мешок на полу, составит 15 кПа.
Больше вопросов — в курсе физики 9 класса SkySmart.
