Почему? Это связано с тем, что верхний слой воды вытесняет нижние слои и воду под лотком. Это давление передаетсВ лотке ниже. Эта сила поддерживает лоток, надавливая на край трубки.
Закон Паскаля. В чём же заключается основной закон гидростатики?
В сегодняшней статье мы рассмотрим, что такое закон Закон Паскаля, кто был ученым, открывшим его, и как он действует закон применяется.
Мы знаем, что тела способны создавать ПРОХОД через действие гравитации. Он также известен, что давление Она возникает под действием силы на поверхность, и чем больше действующая сила, тем больше эффект, но чем больше поверхность, на которую действует сила, тем меньше эффект. Это давление прямо пропорциональна силе и обратно пропорциональна площади. Мы тоже это знаем, что давление принято измерять в паскалях французским ученым Блезом Паскалем. Но почему именно он? Каким было его открытие или изобретение? Это то, что мы рассмотрим далее.
Блез Паскаль
Французский ученый Блез Паскаль прожил очень короткую жизнь, но невероятно богатую открытиями и изобретениями. Например, именно он разработал первый компьютер на основе взаимосвязанных шестеренок.паскалина». Он провел эксперимент, который доказал существование атмосферного давления и подтверждение результатов эксперимента по его измерению. давления, впервые была проведена учеником Галилео Галилея Эванджелистой Торричелли. Паскаль предложил основную концепцию гидравлического пресса или гидравлического домкрата, которая и сегодня используется во всех гидравлических подъемных и нажимных устройствах. Как видите, факт, что единица измерения была названа в его честь. давления Он открыл фундаментальный закон гидростатики, также известный как закон Паскаля.
Книга предназначена для учащихся средних и старших классов, учителей физики и всех, кто хочет понять, что происходит в окружающем нас мире, и получить подготовку в области научного взгляда на многообразие природных явлений. Каждый раздел книги состоит, по сути, из серии задач по физике, решая которые читатель может улучшить свое понимание физики. законоИ научиться применять их в практически интересных случаях.
Закон Паскаля
В чём же заключается основной закон Гидростатика; давайте попробуем понять ее. Хорошо известно, что если твердое тело действует на поверхность давление, тогда, если она будет действовать на это тело с любой силой, тело будет передаёт производит этот эффект в виде давления именно в направлении этого эффекта. То есть, если вы толкнете стол сверху вниз в точке, где находится одна из его ножек, то его давление Давление на пол происходит исключительно в направлении удара и только в точке, где нога касается пола. Давление других ног на землю не меняется. Как оказалось, совсем нет, передаётся давление в жидкостях (и газах). Все мы знаем, и можем легко это подтвердить, что если вы на жидкость (или газ) в любой момент, эффекты передано одинаковы во всех направлениях. В этом и заключается основной закон гидростатики — жидкость (или газ) передаёт оказываемое на неё давление одинакова во всех направлениях. Возможно, самое впечатляющее доказательство этого закона эксперимент, в котором из пневматической винтовки стреляют по куриному яйцу — сначала по вареному яйцу нет жидкости, а затем в сырое яйцо. Результатом выстрела в вареное яйцо являются два небольших отверстия в скорлупе в направлении движения пули. В результате выстрела в сырое яйцо оно разбивается на несколько кусочков, которые разлетаются во все стороны. Почему это так? В совершенной гармонии с законоПаскаль. В вареном яйце. давление передаётсЯ только в направлении движения пули, и яйцо остается целым и с двумя отверстиями, но в вареном яйце жидкость передаёт давление, пуля одинаково летит во всех направлениях, а чашка разбивается на осколки.
Основной закон Гидростатики используются во всех видах гидравлических машин — домкратах, прессах, самосвалах, самосвальных кузовах, жидкостные тормоза в автомобилях, а также в различных типах пневматических (на основе воздуха) систем — пневматических трансмиссиях и запорных клапанах в поездах. не жидкость, а также в различных пневматических системах, таких как пневматические трубы, запорные клапаны поездов и многие другие применения. Приложение закон, изобретенный Паскалем в XVII веке, сегодня существует множество устройств, в которых вода, масло, воздух или другие вещества используются в качестве топлива. газ передают давление в нужных нам направлениях.
Задача 1: Хорошо известно, что если выстрелить из малокалиберной винтовки в вареное яйцо, то пуля пройдет через отверстие в яйце. Если вы выстрелите в сырое яйцо, оно разобьется. Как вы думаете, почему это происходит?
Формула и основная величина закона Паскаля
Основной величиной в законе Паскаля является давление. Она измеряется в паскалях (Па). Давление (P) — это отношение силы (F), действующей на поверхность перпендикулярно ее поверхности (S).
Формулу закона Паскаль может быть прочитан следующим образом: Паскаль соответствует силе в 1 Н, приложенной к поверхности площадью 1 квадратный метр — 1Па=1Н/кв.м.
Особенности давления газа и жидкости
Находясь в закрытВ контейнере — мельчайшие частицы. жидкостей и газов — Частицы, которые сталкиваются со стенками контейнера. Поскольку эти частицы подвижны, они могут перемещаться из места с более высокой давлением они могут переехать в помещение с более низким уровнем. давлением, т.е. они становятся равномерными по всей поверхности занятого контейнера в течение короткого времени.
Для лучшего понимания закона мы можем провести эксперимент. Возьмем воздушный шар и наполним его водой. Затем проколите несколько отверстий тонкой иглой. Результат не заставит себя ждать. Вода проходит через отверстия, и когда шар сжимается (т.е. прикладывается небольшое давление), давление отдельных струй увеличивается. давление)Тогда давление каждой струи увеличивается во много раз, независимо от места ее приложения. давление.
Такой же эксперимент можно провести со сферой Паскаля. Он представляет собой круглую сферу с отверстиями и прикрепленным к ней поршнем.
Рисунок 1: Pascal’s Blue.
Определение давления жидкости на дно контейнера в соответствии с формулой:
p=P/S=gpSh/s
p=g p h
- g – ускорение свободного падения,
- ρ – плотность жидкости (кг/куб.м)
- h – глубина (высота столба жидкости)
- p – давление в паскалях.
Под водой давление зависит только от глубины и плотности жидкости. То есть в море или океане плотность выше при большей глубине погружения.
Рисунок 2. Давление на разных глубинах
Применение закона на практике
Многие законы физики, в том числе и закон Паскаля, применяемые на практике. Например, обычная водопроводная труба не будет работать, если в ней не будет этого закон. В конце концов, молекулы воды в трубе движутся хаотично и относительно свободно, что означает, что и давление, давление, оказываемое на стенки водопроводной трубы, везде одинаково. Работа гидравлического пресса также основана на на законаx Движение и равновесие жидкостей. Пресс состоит из двух соединенных между собой цилиндров с поршнями. Пространство под поршнями заполнено маслом. Если на меньший поршень с площадью S действует сила F2сила F2действует на больший поршень с площадью S1сила F1.
Рисунок 3: Гидравлический пресс
Вы также можете провести эксперимент с сырым и вареным яйцом. Если проткнуть сначала одну сторону, а затем другую острым предметом, например, длинным гвоздем, результат будет другим. Твердое яйцо будет проткнуто гвоздем, а твердое яйцо разобьется, потому что действие гвоздя Паскаля на твердое яйцо различно. закон Закон Паскаля, но не жесткий.
Закон Паскаля гласит, что давление во всех точках яйца в состоянии покоя жидкости равна, т.е. F1/S1=F2/S2из которых F2/F1=S2/S1.
Сила F2 равна силе F1площадь большого поршня равна площади малого поршня.
Мы слегка вдавливаем поршень в контейнер с определенным усилием и сжимаем его газ, которая находится прямо под ним. Затем в этой точке частицы располагаются более плотно, чем раньше (рис. 99, б). Из-за подвижности частиц газа двигаться во всех направлениях.
Упражнения:
Упражнение № 16
1. объясните с помощью рисунка 101 передачу давления Твердые, свободно текущие тела и жидкостью. Рисуйте стрелками, как передаётся давление.
2. На рисунке 102 показаны два контейнера, которые имеют газом. Масса газов то же самое. В каком судне давление газа на дне и стенках сосуда больше? Обоснуйте свой ответ.
3 Автомобиль заполнен грузом. Делает ли давление в колесных колодцах автомобиля? Одинаково ли значение в верхней и нижней части отсека?
4 Объясните явление, показанное на рисунке 103. Как изменится наблюдаемое явление, если увеличить сжатие?
Задания:
Сделайте демонстрационный прибор из пластиковой бутылки с завинчивающейся крышкой. закона Pascal (придумайте, как это сделать, попробуйте сами).
Это любопытно.
Пневматические машины и инструменты
Свойство газов передавать давление используются в машиностроении для изготовления различных пневматических машин (от лат. pneumatikos — воздушный; это машины, работающие на сжатом воздухе) и инструментов.
Сжатый воздух используется, например, для работы заклёпотбойные молотки и отбойные молотки.
На рисунке 104 (справа) показана схема отбойного молотка. Сжатый воздух подается через шланг 1, который попеременно направляется вверх и вниз в цилиндр через специальное устройство 2, называемое краном. В результате воздух толкает поршень 3 из стороны в сторону, вызывая быстрое движение вперед-назад поршня и верхней части молота 4. Последние наносят удары в быстрой последовательности, проникая в почву или уголь и отламывая от него куски.
Существуют пескоструйные аппараты, которые создают мощную струю воздуха, смешанного с песком. Они используются для очистки стен. Нередко для окраски стен используются специальные машины, в которых краска распыляется с помощью сжатого воздуха.
Сжатый воздух используется в электропневматических тормозах и для открытия дверей в поездах метро и троллейбусах.
На рисунке 105 показана схема тормоза сжатого воздуха железнодорожного вагона. Когда тормозной трубопровод 1, тормозной цилиндр 4 и резервуар 3 заполнены сжатым воздухом, его давление на поршень тормозного цилиндра справа и слева одинаково, тормозные колодки 5 не касаются колес 6.
Когда клапан открыт, сжатый воздух выходит из центральной трубы, вызывая давление на правой стороне тормозного цилиндра уменьшается. Сжатый воздух с левой стороны тормозного цилиндра и в резервуаре не может выйти, так как он перекрыт клапаном 2. Под действием сжатого воздуха поршень тормозного цилиндра перемещается вправо, прижимает тормозную колодку к ободу и вызывает торможение.
Когда тормозные шланги наполняются сжатым воздухом, тормозные колодки под действием пружин отталкиваются от колес.
