Тиск усередині рідин та газів. Фізичні властивості рідин та газів

Організація: філія МБОУ ліцей с. Долгорукове у с. Жорнівне

Населений пункт: с. Жорнівне

Повторно - узагальнюючий урок на тему: «Тиск рідин і газів».

Науку все глибше осягнути,

Пізнанням вічного жадобою нудь.

Лише перших знань

блисне тобі світло.

Дізнаєшся: межі знання немає.

Фірдоусі

Цілі уроку: повторити та перевірити знання, отримані з вивчення тиску в рідинах та газах, та знання фізичних формул, необхідні рішення завдань;

Завдання уроку:

Освітня:

узагальнити матеріал теми «Тиск у рідині та газах.», повторити основні поняття та закони, та закріпити основні вміння з цієї теми.

Розвиваюча задача:

що розширює кругозір учнів, про прояв та використання атмосферного тиску в природі та побуті, його вплив на організм людини, обговорення питань та вирішення завдань, що вимагають творчої ініціативи учнів.

Виховне завдання:

виховання уважності учнів, уміння працювати у колективі, формування наукового світогляду. Сприяти вихованню взаємовиручки у класі.

1. Повідомлення теми уроку.

На сьогоднішньому уроці ми з вами повторимо як визначається тиск у рідинах та газах і яку роль ця фізична величина грає в нашому житті.

Для того щоб відповісти на всі поставлені питання, необхідно знати як виникає тиск в рідинах і газах.

А в цьому нам допоможе 1учень (ФІ)

Він нам розповість, що з себе представляє атмосфера нашої планети.

(На екрані з'являється напис назви доповіді: "Атмосфера нашої планети".)

Вчитель. Якщо людина не відчуває цей тиск, навіщо людям потрібно було знати про його існування. І хто ж уперше його

виміряв?

це ми дізнаємося з вами з наступного повідомлення, яке нам підготував(2 учень.). а називається воно «Історія відкриття атмосферного тиску».

Вчитель. З повідомлення дізналися, що визначати атмосферний тискмогли вже давно.

А ось чому залежить тиск у рідинах та газах, і чи знаєте ви про це, я з'ясую після того, як ви відповісте на запитання тесту. (Тест роздаю на картках та відповіді на екрані.)

Ну що ж від чого залежить тиск ви знаєте, а за якою формулою воно визначається? (Хлопці пишуть формулу). А тепер використовуючи формулу для визначення тиску розв'яжемо задачу.(учень вирішує на дошці)

Завдання 1.

Який тиск на дно каністри чинить машинне масло, що знаходиться в ній, якщо висота його шару дорівнює 50см? (Щільність 900кг/м 3).

Дано: Рішення

h = 50см 0.5м р = ρgh

ρ=900кг/м 3 р=900кг/м 3 *10н/кг*0,5м =4500Па

р -?

А як змінюється тиск в атмосфері?

Перш ніж відповісти на це запитання, послухаємо вірш «Айболіт».

Ось як про це йдеться у відомому вірші(На екрані з'являються рядки вірша і картинка.) учень читає вірш.

І гори встають перед ним на шляху,

І він по горах починає повзти.

А гори все вище, а гори все крутіше

А гори йдуть під хмари

О, якщо я не дійду,

Якщо в дорозі пропаду,

Що станеться з ними, з хворими з моїми лісовими звірами?

Що ж заважало лікарю подолати гори? (Хлопці відповідають що з висотою атмосферний тиск змінюється).

Давайте вирішимо задачу (490Л)

Біля підніжжя гори барометр показує 98642 Па, але в її вершині 90317Па. Визначте висоту гори.

Дано: Рішення

р 1 = 98642 Па h = ▲ h (р 1 - р 2) / 133

р 2 = 90317Па h = 12м * (98642Па -90317Па) / 133 = 750м

h -? Відповідь: 750м.

А тепер вирішіть самостійно завдання №488.

Який висновок ви можете з вирішених завдань. (З завдань випливає, що чим вище ми піднімаємося над поверхнею Землі, тим тиск менший, а чим нижче над поверхнею землі тим вищий.)

А зараз із повідомлення» Роль атмосферного тиску в житті людини та тварин.» ми дізнаємось як людина використовує атмосферний тиск у своєму житті.

Якщо ви уважно слухали повідомлення, це допоможе вам відповісти на такі запитання. Оголошую «Аукціон із продажу п'ятірок». (На екрані з'являються запитання, а потім правильні відповіді).

1. Якщо щільно прикласти до губ кленовий лист і швидко втягнути повітря, лист з тріском розривається. Чому? (При вдиху грудна клітинарозширюється, й у порожнині рота створюється розрядження. Зовні на аркуш діє велика сила атмосферного тиску.)

2.Якщо відкрити кран у бочці наповненою водою і щільно закритою кришкою. Яка не має більше ніяких, навіть маленьких отворів і щілин, вода незабаром перестане витікати з крана. Чому?

3.Чому вода не виливається зі склянки, частково наповненої водою, якщо її щільно закрити папером і перевернути догори дном?

(відповідь: після перегортання склянки між дном і водою утворюється розряджений простір, тому вода утримується у склянці силою атмосферного тиску зовні.)

4. Чому вода піднімається нагору, коли її втягують через соломинку?

(при втягуванні води грудна клітка розширюється, і в порожнині рота створюється розрядження, тоді як на поверхні води діє сила атмосферного тиску. Різниця тисків змушує воду підніматися по соломинці.)

5. Чи може космонавт набрати чорнило в поршневу авторучку, перебуваючи в кораблі в стані невагомості?

(Так може, якщо в кораблі підтримується нормальний атмосферний тиск.)

Вчитель. Як видно з цих питань, то багато хто фізичні явищами можемо пояснити, знаючи про існування атмосферного тиску.

Але знаючи про зміну тиску, ми можемо передбачити зміну погоди.

Нам про це розповість учень №4 у своєму повідомленні «Пророкування погоди».

Вчитель. Але ще з давніх-давен люди помічали, що поведінка деяких тварин пов'язана зі зміною погоди. І з'явилося багато прикмет пов'язаних із погодою. Давайте зараз згадаємо про них. (Учся по черзі називають ці прикмети).

Вчитель. Вчені, пізнаючи механізми живої природи, прагнуть відтворити їх у вигляді приладів, що точно відзначають найменші зміни довкілля. На основі цих спостережень були створені загадки пов'язані з фізичними явищами та приладами. А тепер трохи відпочинемо та відгадаємо кілька загадок.

1.Є невидимка;

У будинок не проситься

А колись людей біжить

Поспішає (повітря)

2.На стіні висить тарілка,

Тарілкою ходить стрілка

Ця стрілка наперед

Нам погоду дізнається (барометр)

3.Через ніс проходить у груди

І зворотний прямує

Він невидимий, та все ж

Без нього ми жити не модем. (повітря)

4.Піднімаємося ми в гору

Стало важко нам дихати

А які є прилади,

Щоб тиск вимірювати (барометр).

Вчитель. Тиск що виникає в рідинах і газах грає величезну роль шосе життя. Тому щоб пояснити фізичні явища, пов'язані з тиском, ми повинні знати як її визначити і за допомогою яких приладів виміряти.

Я думаю, що наш допоможе вам відповісти на багато питань, пов'язаних з атмосферним тиском.

Домашнє завдання.

Рефлексія.

Діти, зобразіть у вигляді малюнка, який настрій у вас створився на уроці фізики. Чи сподобався вам урок?

Якщо - так, то намалюйте усміхнену мордочку. Якщо ні, то сумну.

Література:

1. Хрестоматія з фізичної географії.
2. Т.П. Герасимова "Географія" 6кл. Навч. для загальноутвор. навч. закладів. М.: Дрофа
3. Велика енциклопедіяприроди «Вода та повітря»
4. А.В. Володимиров « Оповідання про атмосферний тиск»
5. С. Е. Полянський «розробки з фізики»
6. Лукашик В. І. Збірник завдань з фізики: Навч. посібник для учнів 7-8 кл. середовищ. шк.
7. Перишкін А. В. Фізика. 7кл.: Навч. для загальноосвіт навч. закладів. М: Дрофа, 2015
8. Інтернет ресурси.

Додаток.

Тест-опитування

1.Як формулюється закон паскаля?

А) результат дії сили залежить тільки від її модуля, а й від площі тієї поверхні, перпендикулярно якої вона діє.

Б) тиск газу на стінки судини в усіх напрямках однаково.

В) при зменшенні обсягу газу його тиск збільшується, а зі збільшенням обсягу зменшується.

Г) Тиск, що виробляється на рідину або газ, передається без зміни до кожної точки рідини або газу.

2. Яка з наведених нижче одиниць прийнята за одиницю тиску?

А) Ньютон б) Ватт в) Паскаль г) кілограм.

3. який тиск чинить на ґрунт танк масою 40т, якщо поладь гусениці дорівнює 2м 2 .

А) 10кПа б) 20кПа в) 1000Па г) 2000Па.

4. при попаданні кулі в скло в ньому залишається маленький отвір, а при попаданні в акваріум з водою скло розбивається вщент. Чому?

А) у воді швидкість кулі зменшується

Б) збільшення тиску води розриває скло у всіх напрямках.

В) куля змінює траєкторію руху у воді.

г) за рахунок різкого гальмуваннякулі у воді.

5. Чому дорівнює висота стовпа гасу в посудині, якщо тиск на дно судини дорівнює 1600Па? Щільність гасу 800кг/м3.

А) 2м б) 20см в) 20м г) 2см

Відповіді: 1г 2в 3б 4б 5а

Силу, що діє перпендикулярно до опори, називають силою тиску.

Тиском ( р) називають відношення модуля F сили тиску, що діє на опору, до площі S поверхні цієї опори: p= F / S

У СІ одиниця тиску зветься паскаль(Па): 1 Па = 1 Н/м 2 .

Тиск- фізична величина, рівна відношеннюсили до площі поверхні, перпендикулярно до якої ця сила діє. Тиск характеризує силу, що припадає на кожну одиницю площі її застосування.

Тиск газу

Всі гази незалежно від того, знаходяться вони в посудині чи ні, постійно чинять тиск на оточуючі тіла. Тиск газу в закритій посудині зростає при збільшенні густини або температури газу .

Стан газу при низькому тиску називається вакуумом.

Закон Паскаля (для газу): Повітря передає тиск, що на нього надається, у всіх напрямках однаково.

Атмосферний тиск

Сила, з якою стовп атмосферного повітрятисне на земну поверхню, дорівнює силі тяжкості: Р = M * g, де М- Маса стовпа повітря.

Тиск повітря на поверхню Землі (на рівні моря) майже не змінюється і в середньому дорівнює: ратм = 101325 Н/м 2 = 0,1 МПа . Цей тиск називають нормальним атмосферним тиском . Його існування пояснюється тяжінням атмосферного повітря Землі.

Тиск рідини. Гідростатика

Тиск рідинина тіло, що лежить в ній, називають гідростатичним тиском. Воно прямо пропорційне щільності та висоті шару (стовпа) рідини. Науку, що вивчає тиск рідини, називають гідростатикою.

Гідростатичний тиск на глибині h одно p = p атм+ p * g * h

Закон Паскаля: тиск, що чиниться на рідини або гази, що спочивають, передається без зміни у всі частини цих рідин або газів. Рідина і газ передають тиск, що чиниться на них, у всіх напрямках однаково.

Незалежно від форми та розмірів судини тиск усередині рідини на одній і тій же глибині однаково.

Прилади для вимірювання тиску

Барометр- Прилад для вимірювання атмосферного тиску. Нормальним атмосферним тиском називають такий тиск, який урівноважується стовпом ртуті заввишки. 760 мм рт.ст.при температурі 0°С: ратм = 0,1 МПа . Існують ртутні барометри та барометри-анероїди (безрідкісні барометри)

Зниження атмосферного тиску, як правило, передбачає погіршення погоди і навпаки. У міру підйому над поверхнею Землі атмосферний тиск знижується приблизно на 1 мм рт. ст.на кожні 10,5 мпідйому. Прилади для вимірювання тиску нижче атмосферного, називаються вакуумметрамі.

Манометр– прилад для вимірювання тиску всередині закритих судин. Як правило, манометр вимірює різницю тиску в посудині та атмосферного тиску. Існують відкриті U-подібні манометри рідини, а також безрідкісні (деформаційні) манометри.

Рідинні манометризасновані на вимірі різниці висот стовпів однорідної рідини в сполучених судинах, одна з яких знаходиться під дією атмосферного тиску. Вимірювана різниця тисків дорівнює p 1 – p атм= p * g * D * h

Вирішення задач

Практика: .

Практика : .

Таблиці та схеми на тему «Тиск тіл, рідин та газів»

Одним з важливих параметрів, який по-різному характеризує три основні стани матерії (газ, тверде тіло та рідина), є тиск. У статті розглядаються головні питання фізики тиску твердих тіл, рідин та газів.

Три агрегатні стани матерії

Перед тим як перейти до питання тиску у фізиці, дамо визначення твердим, рідким та газоподібним тілам, які є основними способами існування матерії на нашій планеті.

Тверде тіло практично не виявляє плинності, і цей факт характеризує основну відмінність твердих тіл від рідин та газів. Частини, що складають тверде тіло (молекули, атоми) знаходяться в певних просторових положенняхта змінюють їх дуже рідко. Саме тому будь-яка дія зовнішньої силина тверде тіло призводить до виникнення протидіючих сил у ньому, які прагнуть зберегти форму та обсяг.

Рідини і гази - це текучі стани матерії, тобто мінімальний вплив на них зовнішньої сили призведе до зміни їх форми. Як у рідинах, так і в газах частинки, з яких вони складаються, не мають певного місцяу просторі та постійно перескакують з одних положень до інших. Відрізняються між собою ці плинні стани силою взаємодії між їх частинками. Так, в рідинах сила взаємодії між атомами і молекулами хоча і на порядок менше такої в твердому тілі, але все ж таки залишається значущою, щоб зберігати об'єм, що займає рідина. Це означає, що рідини практично не стискаються. У газах же силою взаємодії між частинками, що їх утворюють, можна знехтувати, тому гази завжди займають скільки завгодно великий обсяг, який знаходиться в їх розпорядженні.

Зазначимо, що існує четвертий стан речовини - плазма, яка за своїми властивостями подібна до газу, але відрізняється від нього тим, що її характеристики багато в чому визначаються магнітними і електричними ефектами. Більша частина речовини у Всесвіті знаходиться саме у стані плазми.

Поняття про тиск у фізиці

Щоб зрозуміти, що такий тиск, спочатку необхідно розглянути концепцію сили. Під силою у фізиці розуміють інтенсивність впливу чи взаємодії між тілами. Наприклад, при формулюванні другого закону Ньютона під силою розуміють фізичну величинубудь-якої природи, здатної надавати тілу кінцевої маси деяке прискорення. У Міжнародній системі одиниць сила вимірюється у ньютонах (Н). Сила 1 Н здатна змінювати швидкість тіла масою 1 кг на 1 м за кожну секунду.

Тиск - це величина, що визначається як перпендикулярна складова сили, що відноситься до поверхні з деякою площею, тобто:

P – тиск, S – площа, F – сила.

Вимірювання тиску у фізиці здійснюють у паскалях (Па), 1 [Па] = 1 [Н] / 1 [м 2].

Якщо сила F діє під деяким кутом до поверхні, для розрахунку тиску необхідно визначити саме перпендикулярну складову сили до цієї поверхні. Сила, що діє по дотичній до поверхні, не створює ніякого тиску.

Тверді тіла та тиск

Оскільки для створення тиску необхідна сила та поверхня впливу, то у разі твердих тіл це неможливо, оскільки вони знаходяться у рівноважному стані. Дійсно, кожна частка в твердому тілі займає певне положення, а результуюча сила, яка діє на цю частину з боку оточення, дорівнює нулю. Тому говорячи про фізику тиску твердих тіл, мають на увазі участь зовнішніх об'єктів, з якими взаємодіють ці тіла.

Наприклад, якщо взяти металевий брус і покласти його на пісок більшою площиною, він почне створювати деякий тиск на поверхню піску. Тепер якщо цей же брус покласти на пісок меншою площиною, тоді можна побачити, що він порине в пісок на певну глибину. Причиною цього явища буде різний тиск, що надається металевим брусом на пісок у різних його положеннях. З формули для тиску P = F/S видно, що чим менше площа, тим більший тискстворює тверде тіло поверхню опори. У випадку з брусом сила F залишалася постійною у всіх його положеннях, і дорівнювала вазі бруса:

m і g - маса бруса та прискорення вільного падіннявідповідно.

Тиск у рідинах

Оскільки гази та рідини є представниками текучої матерії, то фізика тиску в рідині та газі характеризується тим, що обидва стани речовини в будь-якому нескінченно малому їх обсязі чинять у всіх просторових напрямках однаковий тиск. Однак якщо об'єм, що розглядається, матиме деякі кінцеві розміри, то для рідин почне відігравати роль сила тяжіння, з якою верхні шари діють на нижні. Ця сила призводить до поняття гідростатичного тиску.

У фізиці гідростатичний тисквизначається як тиск, з яким рідина діє на занурене в неї тіло. Обчислюється цей тиск за такою формулою:

P = ρ × g × h, де

ρ і h - щільність рідини та глибина, відповідно.

Тиск у газоподібних середовищах

Розглядаючи гази, слід сказати, що тиск у них пов'язаний виключно з хаотичним рухом атомів та молекул.

Припустимо, є газ закритий в деякій посудині. Оскільки його частинки рухаються хаотично у всіх напрямках однаково, досягнувши стінок судини, вони почнуть ударятися про них, тобто створювати тиск. Звичайно ж, удар однієї частинки створить дуже маленький тиск, проте якщо врахувати, що цих частинок багато (порядку числа Авогадро N A = 6,02*10 23), і що вони рухаються з великими швидкостями(порядку 1 000 м/с), то тиск на стінки судини набуває помітні на практиці значення.

На відміну від рідин, частки газів не взаємодіють один з одним (наближення ідеального газу), тому говорити про тиск верхніх шарівгазу на нижні немає жодного сенсу.

Від чого залежить величина тиску у газі?

Знаючи природу появи тиску в газах можна припустити, що якщо збільшити кількість ударів частинок об стінки судини, і збільшити силу цих ударів, тоді тиск має зрости. У зв'язку з цим визначають зміну тиску у газі такі фактори.

• Концентрація частинок. Підвищити її можна шляхом зменшення об'єму газу. При постійній температурізміна обсягу буде пропорційно позначатися на тиску.
• Температура. Оскільки ця величина визначає кінетичну енергіюгазових частинок, її збільшення при інших постійних параметрах системи призведе до підвищення тиску.

Тиск земної атмосфери

Оскільки атмосфера нашої планети є сумішшю газів (головним чином азоту і кисню), то фізика атмосферного тиску нічим не відрізнятиметься від фізики опису цієї величини для газів. Так, на поверхні Землі тиск повітря становить 101325 Па або 100 кПа, що відповідає тиску 760 мм ртутного стовпа.

Зі збільшенням висоти концентрація молекул повітря починає зменшуватися, оскільки зменшується земне тяжіння, і вже на висоті гори Еверест (8848 м), тиск повітря падає до 34 кПа, що становить 1/3 від цього тиску на рівні моря. Таке зменшення атмосферного тиску є серйозною загрозою життю людини.

Приклад розв'язання задачі

Будь-яке вирішення завдання з фізики на тиск здійснюється за допомогою формул та понять, які розглянуті у статті. Наведемо приклад вирішення однієї з таких завдань.

Для практичних цілей атмосферний тиск у фізиці прийнято виражати у міліметрах ртутного стовпа. Який тиск у міліметрах ртутного стовпа на вершині Евересту?

З наведеної вище інформації відомо, що на вершині самої високої гориу світі тиск повітря становить 34 кПа. Щоб визначити, якою висоти має бути стовп ртуті, щоб він урівноважив цей атмосферний тиск, скористаємося формулою для гідростатичного тиску:

P = ρ × g × h,

h = P / (ρ × g), де

ρ = 13540 кг/м 3 - щільність ртуті,

g = 9,81 м/с2.

Підставляючи у формулу відомі значення, Отримаємо:

h = 0,256 м = 256 мм.

Вирішити це можна було й іншим способом. Знаючи, що поблизу поверхні планети тиск повітря дорівнює 101 кПа і це відповідає тиску 760 мм стовпа ртуті, отримати висоту стовпа ртуті на висоті Евересту можна через просту пропорцію:

h = 34 × 760/101 = 256 мм.

Тканину можна проткнути голкою, але не олівцем (якщо докласти таке ж зусилля). Олівець та голка мають різну формуі тому чинять на тканину неоднаковий тиск. Тиск всюдисущий. Воно приводить у дію механізми (див. статтю ««). Воно впливає на . чинять тиск на поверхні, з якими стикаються. Атмосферний тиск впливає на погоду для вимірювання атмосферного тиску – .

Що таке тиск

Коли тіло перпендикулярно до його поверхні діє , то тіло виявляється під тиском. Тиск залежить від того, наскільки велика сила і від площі поверхні, на яку сила діє. Наприклад, якщо вийти на сніг у звичайному взутті, можна провалитися; цього не станеться, якщо ми одягнемо лижі. Вага тіла той самий, але в другому випадку тиск розподілиться по більшій поверхні. Чим більша поверхня, тим менший тиск. У північного оленя широкі копита - адже він ходить на снігу, і тиск копита на сніг має бути якнайменше. Якщо гострий ніж, сила прикладається до поверхні невеликої площі. Тупий ніж розподіляє силу з більшої поверхні, тому й ріже гірше. Одиниця тиску - паскаль(Па) - названа на честь французького вченого Блеза Паскаля (1623 - 1662), який зробив чимало відкриттів у сфері атмосферного тиску.

Тиск рідин та газів

Рідини та гази набувають форми судини, в якій вони містяться. На відміну від твердих тіл, рідини та гази тиснуть на всі стінки судини. Тиск рідин та газів спрямований на всі боки. тисне не лише на дно, а й на стінки акваріума. Сам акваріум тисне лише вниз. тисне зсередини на футбольний м'ячу всіх напрямках, і тому м'яч круглий.

Гідравлічні механізми

Дія гідравлічних механізмів ґрунтується на тиску рідини. Рідина не стискається, тому якщо до неї докласти сили, вона буде змушена зрушити з місця. І гальма працюють на гідравлічному принципі. Зменшення оборотів колії досягається за допомогою тиску гальмівної рідини. Водій натискає на педаль, поршень прокачує гальмівну рідину через циліндр, далі вона по трубці надходить у два інші циліндри і тисне на поршні. Поршні притискають гальмівні колодки до диска колеса. Виникаюче уповільнює обертання колеса.

Пневматичні механізми

Пневматичні механізми діють завдяки тиску газів – як правило, повітря. На відміну від рідин повітря може стискатися, і тоді тиск його зростає. Дія відбійного молотка полягає в тому, що поршень стискає повітря всередині його дуже великого тиску. У відбійному молотку стиснене повітря тисне на різець з такою силою, що можна бурити навіть камінь.

Піногінний вогнегасник - це пневматичний пристрій, що працює на стиснутому вуглекислому газі. Стиснувши рукоятку, ви вивільняєте стиснутий у каністрі вуглекислий газ. Газ з величезною силоютисне вниз, на спеціальний розчин, витісняє його в трубку та шланг. Зі шланга виривається струмінь води та піни.

Атмосферний тиск

Атмосферний тиск створиться вагою повітря над поверхнею. на кожен квадратний метрповітря тисне із силою більшою, ніж вага слона. Поблизу поверхні Землі тиск вищий, ніж високо у небі. На висоті 10 000 метрів там, де літають реактивні літаки, тиск невеликий, тому що зверху тисне незначна повітряна маса. У салоні літака підтримується нормальний атмосферний тиск, щоб люди могли вільно дихати на великій висоті. Але навіть у герметичному салоні літака у людей закладає вуха, коли тиск стає нижчим, ніж тиск усередині вушної раковини.

Атмосферний тиск вимірюється у міліметрах ртутного стовпа. Коли змінюється тиск, змінюється і . Низький тиск означає, що очікується погіршення погоди. Високий тиск дає ясну погоду. Нормальний тиск на рівні моря – 760 мм (101300 Па). У дні ураганів воно може впасти до 683 мм (910 Па).

Закон Паскаля про тиск був відкритий у XVII столітті французьким вченим Блезом Паскалем, на честь якого і отримав свою назву. Формулювання цього закону, його значення та застосування в повсякденному життідокладно у цій статті.

Суть закону Паскаля

Закон Паскаля – тиск, який чиниться на рідину чи газ, передається в кожну точку рідини чи газу без змін. Тобто передача тиску у всіх напрямках відбувається однаково.

Цей закон дійсний лише для рідин та газів. Справа в тому, що молекули рідких і газоподібних речовинпід тиском поводяться зовсім негаразд, як молекули твердих тіл. Їхній рух відрізняється один від одного. Якщо молекули рідини і газу рухаються відносно вільно, молекули твердих тіл такої свободи не мають. Вони лише злегка вагаються, трохи відхиляючись від вихідного становища. І завдяки відносно вільному пересування молекули газу та рідини чинять тиск у всіх напрямках.

Формула та основна величина закону Паскаля

Основною величиною у законі Паскаля є тиск. Воно вимірюється в Паскалях (Па). Тиск (P)- Відношення сили (F), яка діє на поверхню перпендикулярно, до неї площі (S). Отже: P=F/S.

Особливості тиску газу та рідини

Перебуваючи в закритій посудині, дрібні частинкирідин та газів – молекули, що ударяються об стінки судини. Так як ці частинки рухливі, то з місця з більш високим тискомвони здатні пересуватися на місце з низьким тиском, тобто. протягом короткого часу воно стає рівномірним по всій поверхні займаної судини.

Для кращого розуміннязакону можна здійснити досвід. Візьмемо повітряну кулькуі наповнимо його водою. Потім тонкою голкою виконаємо кілька отворів. Результат не забариться. З дірочок почне витікати вода, а якщо кульку стиснути (тобто чинити тиск), то натиск кожного струменя збільшитися в кілька разів, незалежно від того, в якій саме точці було чинено тиск.

Цей експеримент можна провести з кулею Паскаля. Це круглий шар з наявними отворами з приєднаним до нього поршнем.

Мал. 1. Блез Паскаль

Визначення тиску рідини на дно судини відбувається за формулою:

p=P/S=gpSh/s

p=gρ h

• g- прискорення вільного падіння,
• ρ - Щільність рідини (кг/куб.м)
• h- Глибина (висота стовпа рідини)
• p- Тиск у паскалях.

Під водою тиск залежить лише від глибини та щільності рідини. Тобто в морі чи океані щільність буде більшою за більшого занурення.

Мал. 2. Тиск на різних глибинах

Застосування закону практично

Багато законів фізики, зокрема закон Паскаля, застосовуються практично. Наприклад, звичайний водогін не міг би функціонувати, якби в ньому не діяв даний закон. Адже молекули води в трубі рухаються хаотично і відносно вільно, а значить і тиск, який чиниться на стінки водопроводу, скрізь однаковий. Робота гідравлічного преса також ґрунтується на законах руху та рівноваги рідин. Прес являє собою два з'єднані між собою циліндри з поршнями. Простір під поршнями заповнюють олією. Якщо на менший поршень площею S 2 діє сила F 2 , то на більший поршень площею S 1 діє сила F 1 .

Мал. 3. Гідравлічний прес

Також можна провести експеримент із сирим та вареним яйцем. Якщо гострим предметом, наприклад довгим цвяхом, проткнути спочатку одне, а потім інше, то результат буде різним. Круте яйце цвях пройде наскрізь, а сире розлетиться вщент, тому що для сирого яйця діятиме закон Паскаля, а для крутого ні.

Закон Паскаля говорить, що тиск у всіх точках рідини, що покоїться однаково, тобто: F 1 / S 1 = F 2 / S 2 , звідки F 2 / F 1 = S 2 / S 1 .

Сила F 2 у стільки ж разів більша за силу F 1 , у скільки разів площа більшого поршня більше площімалого.

Що ми дізналися?

Основною величиною закону Паскаля, який вивчають у 7 класі, є тиск, який вимірюється у Паскалях. На відміну від твердих тіл газоподібні та рідкі речовинитиснуть на стінки судини, в якій вони знаходяться однаково. Причиною цього є молекули, які рухаються вільно і хаотично в різних напрямках.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.6. Усього отримано оцінок: 444.