Selles õppetükis räägime sellisest asjast nagu atmosfäärirõhk. Me hoolitseme selle eest, et õhumassid avaldaksid meile teatud survet, mida nimetatakse atmosfäärirõhuks. Kordame üle Pascali seadust, mille järel teeme järelduse, millist survet kogeme atmosfääri kõige kokkusurutud madalamas kihis viibides.
Teema: Tahkete ainete, vedelike ja gaaside rõhk
Õppetund: Atmosfääri rõhk
Nii et me elame ookeani põhjas. Õhu ookean. Õhumassid ümbritsevad meie Maad nagu suur tekk, nagu õhupall. Kreeka keeles on õhk "atmos", pall on "kera". Seetõttu nimetatakse Maa õhukest atmosfääriks (joonis 1).
Riis. 1. Atmosfäär – Maa õhukest
Nüüd hoolitseme selle eest, et õhumassid saaksid avaldada survet meile, mis asuvad Maa pinnal. Seda rõhku nimetatakse atmosfäärirõhuks.
Kõik atmosfääri moodustavad molekulid tõmbavad Maa poole gravitatsiooni tõttu. Atmosfääri ülemised kihid suruvad peale atmosfääri alumisi kihte jne. Sellest tulenevalt kogevad suurimat survet atmosfääri alumised kihid, need on kõige rohkem kokku surutud. Rõhk, mis vastavalt Pascali seadusele avaldatakse atmosfääri kõikidele kihtidele, kandub muutumatul kujul edasi mis tahes punkti atmosfääriõhus. Kõigi meie kohal paiknevate õhumasside rõhk mõjub teile ja minule, mis asub Maa pinnal (joonis 2).
Riis. 2. Atmosfääri ülemised kihid suruvad alumisele
Atmosfäärirõhu olemasolu kontrollimiseks võite kasutada tavalist süstalt. Vabastage silindrist õhk ja laske liitmik (süstla ots) toonitud vette. Liigutame kolvi üles. Näeme, et vedelik hakkab kolvi taga tõusma. Miks see juhtub?
Miks tõuseb vedelik koos kolviga üles, hoolimata sellest, et seda mõjutab allapoole suunatud raskusjõud? See on tingitud asjaolust, et õhurõhk mõjutab vedeliku pinda anumas, millest me süstla täidame. Pascali seaduse kohaselt kandub see selle vedeliku igasse punkti, sealhulgas süstlaliitmikus olevasse vedelikku, sundides seda süstlasse sisenema (joonis 3).
Riis. 3. Vesi süstlas tõuseb kolvi järgides
Viime läbi veel ühe katse, mis kinnitab atmosfäärirõhu olemasolu. Võtke toru mõlemast otsast lahti. Langetame selle teatud sügavusele vedelikku, sulgeme sõrmega toru ülemise osa ja eemaldame toru vedelikust. Näeme, et vedelik ei voola torust välja, kuigi toru alumine ots on avatud. Aga kui eemaldada sõrm, mis sulgeb toru ülemise ava, siis voolab vedelik sealt kohe välja.
Täheldatud nähtust selgitatakse järgmiselt. Kui langetame toru vedelikku, väljub osa õhust torust läbi avatud ülemise otsa, kuna alt sisenev vedelik tõrjub selle õhu välja. Seejärel sulgeme sõrmega augu ja võtame toru üles. Altpoolt tulev atmosfäärirõhk muutub suuremaks kui õhurõhk toru sees. Seetõttu ei lase atmosfäärirõhk vedelikul torust välja voolata.
Ja lõpuks veel üks kogemus. Võtke silindriline anum, valage sinna vesi, katke see paberilehega ja keerake ümber. Vesi ei valgu anumast välja (joonis 4). Proovige omal käel selgitada, miks see nii juhtub, hoolimata asjaolust, et gravitatsioon mõjutab anumas olevat vett.
Riis. 4. Tagurpidi klaasist ei valgu vesi välja
Niisiis, igaüks meist on surve all tohutu paksuse õhumassi tõttu, mis asub ülal. Seda rõhku nimetatakse atmosfäärirõhuks. Selle loob õhu kaal, mida mõjutab Maa gravitatsioonijõud.
Bibliograafia
- Perõškin A. V. Füüsika. 7 rakku - 14. väljaanne, stereotüüp. - M.: Bustard, 2010.
- Peryshkin A. V. Füüsikaülesannete kogu, 7-9 rakku: 5. väljaanne, stereotüüp. - M: Eksamikirjastus, 2010.
- Lukashik V. I., Ivanova E. V. Füüsikaülesannete kogumik õppeasutuste 7.-9. klassile. - 17. väljaanne. - M.: Valgustus, 2004.
- Üks digitaalsete õpperessursside kogu ().
Kodutöö
- Lukašik V. I., Ivanova E. V. Füüsikaülesannete kogumik 7.-9. klassile nr 548-554.
- kujundada ettekujutust atmosfäärirõhust ja selle muutumise mustritest
- õppida, kuidas arvutada atmosfäärirõhku kõrguse muutumisega
slaid 2
Varem õpitu kordamine
- Mis on õhuniiskus?
- Millest see oleneb?
- Kuidas tekivad udu ja pilved?
- Mis tüüpi pilvi sa tead?
- Kuidas need üksteisest erinevad?
- Kuidas sademed tekivad?
- Milliseid sademete liike te teate?
- Kuidas jaotuvad sademed üle maapinna?
slaid 3
- Kus on Maa kõige niiskem koht?
- Kõige kuivem?
- Mis nimed on joontel, mis ühendavad punkte kaartidel
- sama palju sademeid?
- samad temperatuurid? Isotermid
- sama absoluutne kõrgus? Isohüpsid või horisontaalid
slaid 4
Kas õhul on kaal?
Kui palju õhk kaalub?
slaid 5
- Atmosfäärirõhuks nimetatakse jõudu, millega atmosfääriõhu sammas surub maapinda ja kõike sellel asuvat.
- 1 ruutmeetri kohta. cm surub atmosfääriõhu sammast jõuga 1 kg 33 g.
- Itaalia teadlane Evangelista Torricelli leiutas 1643. aastal esimesena seadme, millega ta atmosfäärirõhku mõõtis.
Slaid 7
Keskmine rõhk merepinnal temperatuuril t 0°C on 760 mm Hg. - normaalne atmosfäärirõhk.
Slaid 8
XVII sajandil tegi Robert Hooke ettepaneku baromeetri täiustamiseks
Elavhõbedabaromeetri kasutamine on ebamugav ja ebaturvaline, seetõttu leiutati aneroidbaromeeter.
Slaid 9
Miks muutub elavhõbeda tase torus kõrgusega?
Slaid 10
slaid 11
slaid 12
100 m tõusu korral langeb rõhk 10 mm Hg.
- Alates 2000 m kõrgusest kuni 150 m kõrguseni - 10 mm Hg;
- 6000 m 200 m tõusu korral - 10 mmHg
- 10 000 m kõrgusel on atmosfäärirõhk 217 mm Hg.
- 20000 m kõrgusel 51 mm Hg.
Slaid 14
Sama atmosfäärirõhuga punktid kaardil ühendavad jooni – isobaari
slaid 15
Tsüklonid ja antitsüklonid
- Maa pind soojeneb erinevalt, seetõttu ei ole ka atmosfäärirõhk selle erinevates osades ühesugune.
- Tsüklon – liikuv ala, mille keskel on madal õhurõhk
- Antitsüklon – liikuv ala, mille keskel on kõrge atmosfäärirõhk
- Tsüklonid ja antitsüklonid kaartidel on tähistatud suletud isobaaridega
slaid 16
Sellised näevad need keerised kosmosest välja
Slaid 17
Atmosfäärirõhk (rekordid)
- Kõrgeim õhurõhk registreeriti Krasnojarski territooriumil 1968. aastal, 812,8 mm Hg.
- Madalaim - Filipiinidel 1979. aastal - 6525 mm Hg.
- Moskva asub 145 m kõrgusel merepinnast. Enamik kõrgsurve jõudis 777,8 mm Hg. Madalaim 708 mmHg
- Miks inimesed ei tunne atmosfäärirõhku?
- Palm 100 ruutmeetrit. Sellele surub 100 kg atmosfääriõhu sammas.
Slaid 18
Peruu indiaanlased elavad 4000 m kõrgusel
Slaid 19
Me lahendame probleemid
- Kõrgus paikkond 2000 m merepinnast. Arvutage õhurõhk sellel kõrgusel.
- Atmosfäärirõhk merepinnal 760 mmHg
- Iga 100 m tõusu kohta langeb rõhk 10 mmHg võrra.
- 2000:100=20
- 20x10 mm Hg = 200
- 760mmHg-200mmHg=560mmHg
Slaid 20
- Piloot tõusis 2 km kõrgusele. Kui suur on atmosfääri õhurõhk sellel kõrgusel, kui see oleks maapinnal 750 mm Hg.
- 2000:100=20
- 20x10=200
- 750-200=550
- Kui kõrge on mägi, kui õhurõhk jalamil on 765 mm Hg ja tipus 720 mm Hg?
- 765-720=45 mmHg
- 100 m - 10 mm Hg juures.
- On x m -45 mm Hg.
- x= 100x45:10=450m
slaid 21
- Kui suur on mäetipu suhteline kõrgus, kui baromeeter näitab mäe jalamil 740 mm ja tipus 440 mm?
- Survevahe on 300mm, seega tõstekõrgus = 3000m
slaid 22
- Mäe jalamil on õhurõhk 765 mm Hg. Millisel kõrgusel on õhurõhk 705 mm Hg.
- Mäe jalamil on rõhk 760 mm Hg.
- Kui kõrge on mäe kõrgus, kui õhurõhk tipus on 748 mm Hg. Kas see on mägi või mägi?
- 765-705=60
- Rõhuvahe 60mm, seega 600m juures
- Rõhuvahe on 12mm ehk tõstekõrgus on 120m. Tegemist on künkaga kuna tõstekõrgus ei ületa 200m
Kuva kõik slaidid
Mees suuskadel ja ilma nendeta.
Lahtisel lumel kõnnib inimene suurte raskustega, vajudes igal sammul sügavale. Kuid olles suusad selga pannud, saab ta kõndida peaaegu ilma sellesse kukkumata. Miks? Suuskadel või ilma suuskadeta tegutseb inimene lumel sama jõuga, mis on võrdne tema enda raskusega. Selle jõu mõju on aga mõlemal juhul erinev, sest pind, millele inimene vajutab, on erinev, nii suuskadega kui ka ilma. Suusa pindala on peaaegu 20 korda suurem talla pindalast. Seetõttu mõjub inimene suuskadel seistes lumepinna igale ruutsentimeetrile 20 korda väiksema jõuga kui ilma suuskadeta lumel seistes.
Õpilane, kinnitades nuppudega ajalehte tahvlile, mõjub igale nupule ühesuguse jõuga. Teravama otsaga nuppu on aga lihtsam puusse sisestada.
See tähendab, et jõu mõju ei sõltu mitte ainult selle moodulist, suunast ja rakenduspunktist, vaid ka selle pinna pindalast, millele see rakendub (risti, millega see toimib).
Seda järeldust kinnitavad füüsikalised katsed.
Kogemus. Selle jõu tulemus sõltub sellest, milline jõud mõjub pinnaühikule.
Naelad tuleb lüüa väikese laua nurkadesse. Esmalt sätisime lauda löödud naelad otstega ülespoole liivale ja paneme lauale raskuse. Sellisel juhul surutakse naelapead vaid kergelt liiva sisse. Seejärel keera laud ümber ja pane naelad otsa. Sel juhul on tugipind väiksem ja sama jõu mõjul lähevad naelad sügavale liiva sisse.
Kogemused. Teine illustratsioon.
Selle jõu mõju oleneb sellest, milline jõud mõjub igale pinnaühikule.
Vaadeldavates näidetes mõjusid jõud keha pinnaga risti. Inimese kaal oli lume pinnaga risti; nupule mõjuv jõud on tahvli pinnaga risti.
Väärtust, mis võrdub pinnaga risti mõjuva jõu suhtega selle pinna pindalaga, nimetatakse rõhuks.
Rõhu määramiseks on vaja jagada pinnaga risti mõjuv jõud pindalaga:
rõhk = jõud / pindala.
Tähistame selles avaldises sisalduvaid koguseid: rõhk - lk, pinnale mõjuv jõud, - F ja pindala S.
Siis saame valemi:
p = F/S
On selge, et samale alale mõjuv suurem jõud tekitab rohkem survet.
Rõhuühikuks loetakse rõhku, mis tekitab 1 N jõu, mis mõjub selle pinnaga risti olevale 1 m 2 suurusele pinnale.
Rõhu ühik - njuutonit ruutmeetri kohta(1 N/m2). Prantsuse teadlase auks Blaise Pascal seda nimetatakse pascaliks Pa). Seega
1 Pa = 1 N / m 2.
Kasutatakse ka muid rõhuühikuid: hektopaskal (hPa) ja kilopaskal (kPa).
1 kPa = 1000 Pa;
1 hPa = 100 Pa;
1 Pa = 0,001 kPa;
1 Pa = 0,01 hPa.
Paneme kirja ülesande seisukorra ja lahendame selle.
Antud : m = 45 kg, S = 300 cm 2; p = ?
SI ühikutes: S = 0,03 m 2
Otsus:
lk = F/S,
F = P,
P = g m,
P= 9,8 N 45 kg ≈ 450 N,
lk\u003d 450 / 0,03 N / m 2 \u003d 15000 Pa \u003d 15 kPa
"Vastus": p = 15000 Pa = 15 kPa
Surve vähendamise ja suurendamise viisid.
Raske roomiktraktor tekitab pinnasele survet, mis on võrdne 40–50 kPa, see tähendab vaid 2–3 korda rohkem kui 45 kg kaaluva poisi rõhk. Seda seetõttu, et traktori raskus jaotub roomikuajami tõttu suuremale pinnale. Ja me oleme selle kindlaks teinud mida suurem on toe pindala, seda väiksem on sama jõu mõju sellele toele .
Sõltuvalt sellest, kas peate saavutama väikese või suure surve, suureneb või väheneb tugipind. Näiteks selleks, et pinnas peaks vastu püstitatava hoone survele, suurendatakse vundamendi alumise osa pindala.
Rehvid veoautod ja lennukite telikud on tehtud palju laiemaks kui sõiduautodel. Eriti laiad rehvid on valmistatud autodele, mis on mõeldud kõrbes reisimiseks.
Rasked masinad, nagu traktor, tank või soo, millel on suur roomikute kandepind, läbivad soist maastikku, millest inimene läbi ei pääse.
Teisest küljest saab väikese pindalaga väikese jõuga tekitada suure rõhu. Näiteks vajutades nuppu tahvlisse, mõjume sellele umbes 50 N suuruse jõuga. Kuna nupu otsa pindala on ligikaudu 1 mm 2, on selle tekitatav rõhk võrdne:
p = 50 N / 0,000001 m 2 = 50 000 000 Pa \u003d 50 000 kPa.
Võrdluseks, see rõhk on 1000 korda suurem kui roomiktraktori surve pinnasele. Selliseid näiteid võib leida veel palju.
Lõike- ja augustamistööriistade (noad, käärid, lõikurid, saed, nõelad jne) tera on spetsiaalselt teritatud. Terava tera teritatud serval on väike pindala, nii et isegi väike jõud tekitab suure surve ja sellise tööriistaga on lihtne töötada.
Lõike- ja augustamisseadmeid leidub ka metsloomades: need on hambad, küünised, nokad, naelu jne – need on kõik kõvast materjalist, siledad ja väga teravad.
Surve
On teada, et gaasimolekulid liiguvad juhuslikult.
Teame juba, et erinevalt tahketest ja vedelikest täidavad gaasid kogu anuma, milles nad asuvad. Näiteks terasballoon gaaside hoidmiseks, autorehvi toru või võrkpall. Sel juhul avaldab gaas survet silindri, kambri või mõne muu korpuse seintele, põhjale ja kaanele, milles see asub. Gaasirõhk on tingitud muudest põhjustest peale rõhu tahke keha toel.
On teada, et gaasimolekulid liiguvad juhuslikult. Liikumise ajal põrkuvad nad nii üksteisega kui ka anuma seintega, milles gaas asub. Gaasis on palju molekule ja seetõttu on nende mõjude arv väga suur. Näiteks õhumolekulide löökide arvu ruumis 1 cm 2 suurusel pinnal 1 sekundi jooksul väljendatakse kahekümne kolmekohalise arvuna. Kuigi üksiku molekuli löögijõud on väike, on kõigi molekulide toime anuma seintele märkimisväärne – see tekitab gaasirõhu.
Niisiis, gaasi rõhk anuma seintele (ja gaasisse asetatud kehale) on põhjustatud gaasimolekulide mõjust .
Mõelge järgmisele kogemusele. Asetage õhupumba kella alla kummipall. See sisaldab vähesel määral õhku ja on ebakorrapärase kujuga. Seejärel pumpame pumbaga kellukese alt õhu välja. Palli kest, mille ümber õhk muutub üha haruldasemaks, paisub järk-järgult ja võtab tavalise palli kuju.
Kuidas seda kogemust seletada?
Surugaasi ladustamiseks ja transportimiseks kasutatakse spetsiaalseid vastupidavaid terasballoone.
Meie katses tabasid liikuvad gaasimolekulid pidevalt palli seinu seest ja väljast. Kui õhk pumbatakse välja, väheneb palli kesta ümbritsevas kellas molekulide arv. Kuid palli sees nende arv ei muutu. Seetõttu väheneb molekulide mõjude arv kesta välisseintele väiksemaks kui siseseintele avalduvate löökide arv. Õhupalli pumbatakse täis, kuni selle kummikesta elastsusjõud on võrdne gaasi survejõuga. Palli kest võtab palli kuju. See näitab seda gaas surub selle seintele võrdselt igas suunas. Teisisõnu, molekulaarsete löökide arv pindala ruutsentimeetri kohta on kõigis suundades sama. Gaasile on iseloomulik kõigis suundades sama rõhk ja see on tohutu hulga molekulide juhusliku liikumise tagajärg.
Proovime gaasi mahtu vähendada, kuid nii, et selle mass jääks muutumatuks. See tähendab, et igas gaasi kuupsentimeetris on rohkem molekule, gaasi tihedus suureneb. Siis suureneb molekulide mõjude arv seintele, st suureneb gaasi rõhk. Seda võib kinnitada kogemus.
Pildi peal a Näidatud on klaastoru, mille üks ots on kaetud õhukese kummikilega. Toru sisestatakse kolb. Kolvi sissesurumisel väheneb õhu maht torus, st gaas surutakse kokku. Kummist kile paisub väljapoole, mis näitab, et õhurõhk torus on suurenenud.
Vastupidi, sama massi gaasi mahu suurenemisega väheneb molekulide arv igas kuupsentimeetris. See vähendab anuma seintele avalduvate löökide arvu - gaasi rõhk väheneb. Tõepoolest, kui kolb torust välja tõmmata, suureneb õhu maht, kile paindub anuma sees. See näitab õhurõhu langust torus. Sama nähtust täheldaks ka siis, kui õhu asemel oleks torus mõni muu gaas.
Niisiis, kui gaasi maht väheneb, suureneb selle rõhk ja kui ruumala suureneb, siis rõhk väheneb tingimusel, et gaasi mass ja temperatuur jäävad muutumatuks.
Kuidas muutub gaasi rõhk, kui seda kuumutada konstantsel mahul? On teada, et kuumutamisel gaasimolekulide liikumiskiirus suureneb. Kiiremini liikudes tabavad molekulid sagedamini anuma seinu. Lisaks on iga molekuli mõju seinale tugevam. Selle tulemusena kogevad anuma seinad suuremat survet.
Seega gaasi rõhk sisse suletud anum mida kõrgem on gaasi temperatuur, eeldusel, et gaasi mass ja ruumala ei muutu.
Nendest katsetest võib järeldada, et gaasi rõhk on seda suurem, mida sagedamini ja tugevamini molekulid anuma seinu vastu löövad .
Gaaside ladustamiseks ja transportimiseks on need tugevalt kokku surutud. Samal ajal suureneb nende rõhk, gaasid tuleb sulgeda spetsiaalsetesse, väga vastupidavatesse balloonidesse. Sellised silindrid sisaldavad näiteks allveelaevades suruõhku, metalli keevitamisel kasutatavat hapnikku. Muidugi peame alati meeles pidama, et gaasiballoone ei saa soojendada, eriti kui need on gaasiga täidetud. Sest nagu me juba aru saame, võib plahvatus toimuda väga ebameeldivate tagajärgedega.
Pascali seadus.
Rõhk edastatakse igasse vedeliku või gaasi punkti.
Kolvi rõhk edastatakse palli täitva vedeliku igasse punkti.
Nüüd gaas.
Erinevalt tahketest ainetest võivad vedeliku ja gaasi üksikud kihid ja väikesed osakesed üksteise suhtes vabalt igas suunas liikuda. Piisab näiteks klaasis kergelt veepinnale puhumisest, et vesi hakkaks liikuma. Jõele või järvele tekivad väikseima tuulega lainetused.
Seda seletab gaasi- ja vedelikuosakeste liikuvus neile tekkiv rõhk ei kandu üle mitte ainult jõu suunas, vaid igas punktis. Vaatleme seda nähtust üksikasjalikumalt.
Pildil, a kujutatud gaasi (või vedelikku) sisaldavat anumat. Osakesed jaotuvad kogu anumas ühtlaselt. Anum on suletud kolviga, mis võib liikuda üles-alla.
Jõudu rakendades paneme kolvi veidi sissepoole liikuma ja surume gaasi (vedeliku) otse selle all kokku. Siis paiknevad osakesed (molekulid) selles kohas senisest tihedamalt (joonis, b). Tänu liikuvusele liiguvad gaasiosakesed igas suunas. Selle tulemusena muutub nende paigutus taas ühtlaseks, kuid varasemast tihedamaks (joonis c). Seetõttu tõuseb gaasi rõhk kõikjal. See tähendab, et lisarõhk kandub üle kõikidele gaasi või vedeliku osakestele. Seega, kui rõhk gaasile (vedelikule) kolvi enda lähedal suureneb 1 Pa võrra, siis kõigis punktides sees gaasi või vedeliku rõhk on sama palju suurem kui varem. Rõhk anuma seintele, põhjale ja kolvile suureneb 1 Pa võrra.
Vedelikule või gaasile avaldatav rõhk kandub igasse punkti võrdselt kõigis suundades .
Seda väidet nimetatakse Pascali seadus.
Lähtudes Pascali seadusest on lihtne selgitada järgmisi katseid.
Joonisel on õõneskera, mille erinevates kohtades on väikesed augud. Kuuli külge on kinnitatud toru, millesse torgatakse kolb. Kui tõmbate vett palli sisse ja surute kolvi torusse, siis hakkab vesi voolama kõigist kuuli aukudest. Selles katses surub kolb torus oleva vee pinnale. Kolvi all olevad veeosakesed kondenseerudes kannavad oma rõhu teistesse sügavamal asuvatesse kihtidesse. Seega kandub kolvi rõhk palli täitva vedeliku igasse punkti. Selle tulemusena surutakse osa veest pallist välja identsete voogude kujul, mis voolavad kõigist aukudest.
Kui pall on suitsuga täidetud, siis kolvi torusse surumisel hakkavad kuuli kõikidest aukudest välja tulema ühesugused suitsujoad. See kinnitab, et ja gaasid edastavad neile tekkiva rõhu kõikides suundades võrdselt.
Rõhk vedelikus ja gaasis.
Vedeliku raskuse all vajub toru kummipõhi alla.
Vedelikke, nagu kõiki kehasid Maal, mõjutab gravitatsioonijõud. Seetõttu tekitab iga anumasse valatud vedelikukiht oma raskusega survet, mis Pascali seaduse kohaselt kandub edasi igas suunas. Seetõttu on vedeliku sees rõhk. Seda saab kogemustega kontrollida.
Valage vesi klaastorusse, mille alumine ava on suletud õhukese kummikilega. Vedeliku raskuse all toru põhi paindub.
Kogemused näitavad, et mida kõrgem on veesammas kummikile kohal, seda rohkem see alla vajub. Kuid iga kord pärast kummipõhja longu langeb vesi torus tasakaalu (seiskub), sest lisaks raskusjõule mõjub veele venitatud kummikile elastsusjõud.
Kummikilele mõjuvad jõud |
on mõlemalt poolt ühesugused. |
Illustratsioon.
Põhi eemaldub silindrist raskusjõu mõjul sellele avaldatava surve tõttu.
Kummipõhjaga toru, millesse valatakse vesi, langetame teise, laiemasse veega anumasse. Näeme, et kui toru alla lasta, sirgub kummikile järk-järgult välja. Kile täielik sirgendamine näitab, et sellele ülalt ja alt mõjuvad jõud on võrdsed. Kile täielik sirgendamine toimub siis, kui veetase torus ja anumas langeb kokku.
Sama katset saab läbi viia toruga, mille külgava sulgeb kummikile, nagu on näidatud joonisel a. Kastke see veetoru teise veenõusse, nagu joonisel näidatud, b. Märkame, et kile sirgub uuesti niipea, kui veetase torus ja anumas on võrdne. See tähendab, et kummikilele mõjuvad jõud on igast küljest ühesugused.
Võtke anum, mille põhi võib maha kukkuda. Paneme selle veepurki. Sel juhul surutakse põhi tihedalt vastu anuma serva ega kuku maha. Seda surub veesurve jõud, mis on suunatud alt üles.
Valame hoolikalt anumasse vett ja jälgime selle põhja. Niipea, kui vee tase anumas ühtib vee tasemega purgis, kukub see anumast eemale.
Eraldumise hetkel surub anumas olev vedelikusammas põhja alla ja rõhk kandub alt üles sama kõrge, kuid purgis asuva vedelikusamba põhja. Mõlemad rõhud on samad, kuid põhi liigub silindrist eemale oma gravitatsiooni mõjul sellele.
Katseid veega kirjeldati eespool, kuid kui võtta vee asemel mõni muu vedelik, on katse tulemused samad.
Nii et eksperimendid näitavad seda vedeliku sees on rõhk ja samal tasemel on see igas suunas ühesugune. Rõhk suureneb sügavusega.
Gaasid ei erine selle poolest vedelikest, sest neil on ka kaal. Kuid me peame meeles pidama, et gaasi tihedus on sadu kordi väiksem kui vedeliku tihedus. Gaasi kaal anumas on väike ja paljudel juhtudel võib selle "kaalu" rõhku ignoreerida.
Vedeliku rõhu arvutamine anuma põhja ja seintele.
Vedeliku rõhu arvutamine anuma põhja ja seintele.
Mõelge, kuidas saate arvutada vedeliku survet anuma põhja ja seintele. Esmalt lahendame ülesande ristkülikukujulise rööptahuka kujuga anuma puhul.
Jõud F, millega sellesse anumasse valatud vedelik selle põhja surub, võrdub kaaluga P anumas olev vedelik. Vedeliku massi saab määrata selle massi teades. m. Massi, nagu teate, saab arvutada järgmise valemiga: m = ρ V. Meie valitud anumasse valatud vedeliku mahtu on lihtne arvutada. Kui vedelikusamba kõrgus anumas on tähistatud tähega h ja laeva põhja pindala S, siis V = S h.
Vedel mass m = ρ V, või m = ρ S h .
Selle vedeliku kaal P = gm, või P = g ρ S h.
Kuna vedelikusamba kaal on võrdne jõuga, millega vedelik surub anuma põhja, siis jagades kaalu P Väljakule S, saame vedeliku rõhu lk:
p = P/S või p = g ρ S h/S,
Oleme saanud valemi anuma põhjas oleva vedeliku rõhu arvutamiseks. Sellest valemist on näha, et vedeliku rõhk anuma põhjas sõltub ainult vedelikusamba tihedusest ja kõrgusest.
Seetõttu on tuletatud valemi järgi võimalik arvutada anumasse valatud vedeliku rõhk mis tahes kujul(Meie arvutus sobib rangelt võttes ainult sirge prisma ja silindri kujuga anumatele. Instituudi füüsikakursustel tõestati, et valem kehtib ka suvalise kujuga anuma kohta). Lisaks saab seda kasutada anuma seintele avaldatava rõhu arvutamiseks. Selle valemi abil arvutatakse ka rõhk vedeliku sees, sealhulgas rõhk alt üles, kuna rõhk samal sügavusel on kõikides suundades sama.
Rõhu arvutamisel valemi abil p = gph vaja tihedust ρ väljendatakse kilogrammides kuupmeetri kohta (kg / m 3) ja vedelikusamba kõrgus h- meetrites (m), g\u003d 9,8 N / kg, siis väljendatakse rõhku paskalites (Pa).
Näide. Määrake õlirõhk paagi põhjas, kui õlisamba kõrgus on 10 m ja tihedus 800 kg/m 3 .
Paneme kirja probleemi seisukorra ja paneme kirja.
Antud :
ρ \u003d 800 kg / m 3
Otsus :
p = 9,8 N/kg 800 kg/m 3 10 m ≈ 80 000 Pa ≈ 80 kPa.
Vastus : p ≈ 80 kPa.
Suhtlevad laevad.
Suhtlevad laevad.
Joonisel on kujutatud kaks anumat, mis on omavahel kummitoruga ühendatud. Selliseid laevu nimetatakse suhtlemine. Kastekann, teekann, kohvikann on näited suhtlevatest anumatest. Kogemusest teame, et näiteks kastekannu valatud vesi seisab tilas ja sees alati samal tasemel.
Suhtlusanumad on meile tavalised. Näiteks võib see olla teekann, kastekann või kohvikann. |
Homogeense vedeliku pinnad paigaldatakse samale tasemele mis tahes kujuga ühendusanumatesse. |
Erineva tihedusega vedelikud. |
Ühendavate veresoontega saab teha järgmise lihtsa katse. Katse alguses kinnitame kummitoru keskele ja valame ühte torusse vett. Seejärel avame klambri ja vesi voolab koheselt teise torusse, kuni mõlema toru veepinnad on samal tasemel. Saate ühe toru kinnitada statiivile ning teist tõsta, langetada või kallutada eri suundades. Ja sel juhul, niipea kui vedelik rahuneb, võrdsustub selle tase mõlemas torus.
Mis tahes kuju ja läbilõikega ühendusanumates on homogeense vedeliku pinnad seatud samale tasemele(eeldusel, et õhurõhk vedeliku kohal on sama) (joonis 109).
Seda saab põhjendada järgmiselt. Vedelik on puhkeolekus, liikumata ühest anumast teise. See tähendab, et rõhud mõlemas anumas on igal tasemel samad. Mõlema anuma vedelik on sama, see tähendab, et selle tihedus on sama. Seetõttu peavad ka selle kõrgused olema samad. Kui tõstame ühe anuma või lisame sinna vedelikku, siis rõhk selles suureneb ja vedelik liigub teise anumasse, kuni rõhud on tasakaalus.
Kui ühte suhtlevasse anumasse valatakse ühe tihedusega vedelik ja teise teise tihedusega vedelik, ei ole nende vedelike tase tasakaaluolekus sama. Ja see on arusaadav. Teame, et vedeliku rõhk anuma põhjas on otseselt võrdeline samba kõrguse ja vedeliku tihedusega. Ja sel juhul on vedelike tihedus erinev.
Võrdsete rõhkude korral on suurema tihedusega vedelikusamba kõrgus väiksem kui väiksema tihedusega vedelikusamba kõrgus (joonis).
Kogemused. Kuidas määrata õhu massi.
Õhu kaal. Atmosfääri rõhk.
atmosfäärirõhu olemasolu.
Atmosfäärirõhk on suurem kui anumas oleva õhu rõhk.
Gravitatsioonijõud mõjutab nii õhku kui ka kõiki Maal asuvaid kehasid ja seetõttu on õhul kaal. Õhu massi on lihtne arvutada, teades selle massi.
Näitame kogemusega, kuidas õhumassi arvutada. Selleks võtke tugev korgiga klaaskuul ja klambriga kummitoru. Pumbame sellest pumbaga õhku välja, toru klambriga kinni ja tasakaalustame kaalul. Seejärel, avades kummitoru klambri, lase õhk sinna sisse. Sel juhul on kaalude tasakaal häiritud. Selle taastamiseks peate teisele kaalukausile asetama raskused, mille mass on võrdne palli mahus oleva õhu massiga.
Katsed on näidanud, et temperatuuril 0 ° C ja normaalsel atmosfäärirõhul on õhu mass mahuga 1 m 3 1,29 kg. Selle õhu massi on lihtne arvutada:
P = g m, P = 9,8 N/kg 1,29 kg ≈ 13 N.
Maad ümbritsevat õhuümbrist nimetatakse õhkkond (kreeka keelest. õhkkond aur, õhk ja sfäär- pall).
Nagu näitavad Maa tehissatelliitide lennu vaatlused, ulatub atmosfäär mitme tuhande kilomeetri kõrgusele.
Gravitatsiooni toimel suruvad atmosfääri ülemised kihid sarnaselt ookeaniveega alumisi kihte kokku. Otse Maaga külgnev õhukiht surutakse kõige rohkem kokku ja kannab Pascali seaduse kohaselt sellele tekkivat rõhku üle igas suunas.
Tulemusena maa pind ja sellel olevad kehad kogevad kogu õhu paksuse rõhku ehk, nagu sellistel juhtudel tavaliselt öeldakse, kogevad Atmosfääri rõhk .
Atmosfäärirõhu olemasolu on seletatav paljude nähtustega, millega elus kokku puutume. Vaatleme mõnda neist.
Joonisel on kujutatud klaastoru, mille sees on kolb, mis sobib tihedalt vastu toru seinu. Toru ots kastetakse vette. Kui tõstate kolvi üles, tõuseb vesi selle taha.
Seda nähtust kasutatakse veepumpades ja mõnedes muudes seadmetes.
Joonisel on silindriline anum. See on suletud korgiga, millesse on sisestatud kraaniga toru. Õhk pumbatakse anumast välja pumba abil. Seejärel asetatakse toru ots vette. Kui nüüd kraan lahti teha, siis pritsib vesi purskkaevus anuma sisemusse. Vesi siseneb anumasse, kuna atmosfäärirõhk on suurem kui anumas oleva õhu rõhk.
Miks on Maa õhukest olemas.
Nagu kõik kehad, tõmbuvad Maa õhuümbrise moodustavad gaasimolekulid Maa poole.
Aga miks nad siis kõik Maa pinnale ei kuku? Kuidas säilib Maa õhukest, selle atmosfäär? Selle mõistmiseks peame arvestama, et gaaside molekulid on pidevas ja juhuslikus liikumises. Siis aga tekib teine küsimus: miks need molekulid ei lenda minema maailmaruumi ehk kosmosesse.
Selleks, et Maast täielikult lahkuda, meeldib molekulile kosmoselaev või rakett, peab olema väga suure kiirusega (vähemalt 11,2 km/s). See nn teine põgenemiskiirus. Enamiku molekulide kiirus Maa õhuümbrises on palju väiksem kui see kosmiline kiirus. Seetõttu on enamik neist Maaga seotud gravitatsiooni abil, Maast kaugemale kosmosesse lendab vaid tühine hulk molekule.
Molekulide juhuslik liikumine ja gravitatsiooni mõju neile toob kaasa selle, et gaasimolekulid "hõljuvad" Maa lähedal kosmoses, moodustades õhukesta ehk meile tuntud atmosfääri.
Mõõtmised näitavad, et õhutihedus väheneb kõrgusega kiiresti. Niisiis, 5,5 km kõrgusel Maast on õhu tihedus 2 korda väiksem kui selle tihedus Maa pinnal, 11 km kõrgusel - 4 korda vähem jne. Mida kõrgem, seda haruldasem on õhk. Ja lõpuks, ülemistes kihtides (sadade ja tuhandete kilomeetrite kõrgusel Maast) muutub atmosfäär järk-järgult õhuvabaks ruumiks. Maa õhukestal pole selget piiri.
Rangelt võttes ei ole raskusjõu toime tõttu gaasi tihedus üheski suletud anumas ühesugune kogu anuma mahus. Anuma põhjas on gaasi tihedus suurem kui selle ülemistes osades ja seetõttu ei ole rõhk anumas sama. See on anuma põhjas suurem kui ülaosas. Anumas sisalduva gaasi puhul on see tiheduse ja rõhu erinevus aga nii väike, et paljudel juhtudel võib seda täielikult ignoreerida, olge lihtsalt sellest teadlikud. Kuid üle mitme tuhande kilomeetri ulatuva atmosfääri puhul on erinevus märkimisväärne.
Atmosfäärirõhu mõõtmine. Torricelli kogemus.
Atmosfäärirõhku on võimatu arvutada vedelikusamba rõhu arvutamise valemiga (§ 38). Sellise arvutuse jaoks peate teadma atmosfääri kõrgust ja õhu tihedust. Kuid atmosfääril pole kindlat piiri ja õhutihedus erinevatel kõrgustel on erinev. Atmosfäärirõhku saab aga mõõta ühe itaalia teadlase 17. sajandil välja pakutud katse abil. Evangelista Torricelli Galileo õpilane.
Torricelli katse on järgmine: umbes 1 m pikkune klaastoru, mis on ühest otsast suletud, täidetakse elavhõbedaga. Seejärel keeratakse toru teine ots tihedalt suletuna ümber ja lastakse elavhõbedaga tassi, kus see toru ots avatakse elavhõbeda taseme all. Nagu iga vedelikukatse puhul, valatakse osa elavhõbedast tassi ja osa jääb torusse. Torusse jääva elavhõbedasamba kõrgus on ligikaudu 760 mm. Toru sees elavhõbeda kohal ei ole õhku, on õhuvaba ruum, mistõttu ükski gaas ei avalda ülalt survet selle toru sees olevale elavhõbedasambale ega mõjuta mõõtmisi.
Oma selgituse andis ka Torricelli, kes pakkus välja ülalkirjeldatud kogemuse. Atmosfäär surub topsis oleva elavhõbeda pinnale. Merkuur on tasakaalus. See tähendab, et rõhk torus on aa 1 (vt joonist) on võrdne atmosfäärirõhuga. Atmosfäärirõhu muutumisel muutub ka elavhõbedasamba kõrgus torus. Rõhu tõustes kolonn pikeneb. Kui rõhk langeb, väheneb elavhõbedasammas kõrgus.
Torus oleva rõhu tasemel aa1 tekitab torus oleva elavhõbedasamba kaal, kuna toru ülemises osas ei ole elavhõbeda kohal õhku. Sellest järeldub atmosfäärirõhk võrdub elavhõbedasamba rõhuga torus , st.
lk atm = lk elavhõbe.
Mida suurem on atmosfäärirõhk, seda kõrgem on elavhõbedasammas Torricelli katses. Seetõttu saab praktikas atmosfäärirõhku mõõta elavhõbedasamba kõrguse järgi (millimeetrites või sentimeetrites). Kui näiteks atmosfäärirõhk on 780 mm Hg. Art. (öeldakse "elavhõbedamillimeetrid"), see tähendab, et õhk tekitab sama rõhu, mida tekitab 780 mm kõrgune vertikaalne elavhõbedasammas.
Seetõttu võetakse sel juhul atmosfäärirõhu ühikuks 1 millimeeter elavhõbedat (1 mm Hg). Leiame seose selle üksuse ja meile teadaoleva üksuse vahel - pascal(Pa).
1 mm kõrguse elavhõbedasamba ρ rõhk on:
lk = g ρ h, lk\u003d 9,8 N / kg 13 600 kg / m 3 0,001 m ≈ 133,3 Pa.
Niisiis, 1 mm Hg. Art. = 133,3 Pa.
Praegu mõõdetakse atmosfäärirõhku tavaliselt hektopaskalites (1 hPa = 100 Pa). Näiteks võivad ilmateated teatada, et rõhk on 1013 hPa, mis on sama, mis 760 mmHg. Art.
Torricelli elavhõbedasamba kõrgust iga päev jälgides avastas, et see kõrgus muutub, see tähendab, et atmosfäärirõhk ei ole konstantne, see võib suureneda ja väheneda. Torricelli märkas ka, et atmosfäärirõhk on seotud ilmamuutustega.
Kui kinnitate Torricelli katses kasutatud elavhõbedaga torule vertikaalse skaala, saate kõige lihtsama seadme - elavhõbeda baromeeter (kreeka keelest. baros- raskustunne, metroo- mõõta). Seda kasutatakse atmosfäärirõhu mõõtmiseks.
Baromeeter - aneroid.
Praktikas kasutatakse atmosfäärirõhu mõõtmiseks metallist baromeetrit, nn aneroid (kreeka keelest tõlgitud - aneroid). Baromeetrit nimetatakse nii, kuna see ei sisalda elavhõbedat.
Aneroidi välimus on näidatud joonisel. Selle põhiosa on lainelise (lainelise) pinnaga metallkarp 1 (vt teist joonist). Sellest kastist pumbatakse õhku välja ja et atmosfäärirõhk kasti ei purustaks, tõmmatakse selle kate 2 vedru abil üles. Atmosfäärirõhu tõustes paindub kaas allapoole ja pingutab vedru. Kui rõhk väheneb, sirutab vedru katet sirgeks. Ülekandemehhanismi 3 abil on vedru külge kinnitatud noolenäidik 4, mis rõhu muutumisel liigub paremale või vasakule. Noole alla on fikseeritud skaala, mille jaotused on tähistatud elavhõbedabaromeetri näidu järgi. Seega näitab number 750, mille vastas seisab aneroidnool (vt joonis). Sel hetkel elavhõbedabaromeetris on elavhõbedasamba kõrgus 750 mm.
Seetõttu on atmosfäärirõhk 750 mm Hg. Art. või ≈ 1000 hPa.
Atmosfäärirõhu väärtus on lähipäevade ilma ennustamisel väga oluline, kuna õhurõhu muutused on seotud ilmamuutustega. Baromeeter on meteoroloogiliste vaatluste jaoks vajalik instrument.
Atmosfäärirõhk erinevatel kõrgustel.
Vedelikus oleneb rõhk, nagu me teame, vedeliku tihedusest ja selle samba kõrgusest. Madala kokkusurutavuse tõttu on vedeliku tihedus erinevatel sügavustel peaaegu sama. Seetõttu arvestame rõhu arvutamisel selle tihedust konstantseks ja võtame arvesse ainult kõrguse muutust.
Gaasidega on olukord keerulisem. Gaasid on väga kokkusurutavad. Ja mida rohkem gaasi kokku surutakse, seda suurem on selle tihedus ja seda suurem on rõhk. Gaasi rõhk tekib ju selle molekulide mõjul keha pinnale.
Maapinna lähedal asuvad õhukihid suruvad kokku kõik nende kohal olevad õhukihid. Kuid mida kõrgem on õhukiht pinnalt, seda nõrgemalt see kokku surutakse, seda väiksem on selle tihedus. Seega, seda vähem survet see tekitab. Kui näiteks õhupall tõuseb Maa pinnast kõrgemale, siis õhurõhk õhupallile väheneb. See juhtub mitte ainult seetõttu, et õhusamba kõrgus selle kohal väheneb, vaid ka seetõttu, et õhutihedus väheneb. Ülevalt on see väiksem kui alt. Seetõttu on õhurõhu sõltuvus kõrgusest keerulisem kui vedelike oma.
Vaatlused näitavad, et õhurõhk merepinnal asuvates piirkondades on keskmiselt 760 mm Hg. Art.
Atmosfäärirõhku, mis on võrdne 760 mm kõrguse elavhõbedasamba rõhuga temperatuuril 0 ° C, nimetatakse normaalseks atmosfäärirõhuks..
normaalne atmosfäärirõhk võrdub 101 300 Pa = 1013 hPa.
Mida kõrgem on kõrgus, seda madalam on rõhk.
Väikeste tõusude korral väheneb rõhk keskmiselt iga 12 m tõusu kohta 1 mm Hg võrra. Art. (ehk 1,33 hPa).
Teades rõhu sõltuvust kõrgusest, on baromeetri näitude muutmisega võimalik määrata kõrgus merepinnast. Nimetatakse aneroidid, millel on skaala, mille abil saab otse mõõta kõrgust merepinnast kõrgusmõõturid . Neid kasutatakse lennunduses ja mäkke ronimisel.
Rõhumõõturid.
Teame juba, et õhurõhu mõõtmiseks kasutatakse baromeetreid. Atmosfäärirõhust suurema või väiksema rõhu mõõtmiseks manomeetrid (kreeka keelest. manos- haruldane, silmapaistmatu metroo- mõõta). Rõhumõõturid on vedel ja metallist.
|
|
Mõelge kõigepealt seadmele ja tegevusele avatud vedeliku manomeeter. See koosneb kahe jalaga klaastorust, millesse valatakse veidi vedelikku. Vedelik paigaldatakse mõlemasse põlve samale tasemele, kuna selle pinnale anuma põlvedes mõjub ainult atmosfäärirõhk.
Et mõista, kuidas selline manomeeter töötab, saab selle kummitoruga ühendada ümmarguse lameda karbiga, mille üks külg on kaetud kummikilega. Kui vajutad näpuga kilele, siis kasti ühendatud manomeetri põlves vedelikutase langeb ja teises põlves tõuseb. Mis seda seletab?
Kilele vajutades suureneb õhurõhk karbis. Pascali seaduse kohaselt kantakse see rõhu tõus üle vedelikule manomeetri selles põlves, mis on kasti külge kinnitatud. Seetõttu on selles põlves vedelikule avaldatav rõhk suurem kui teises, kus vedelikku mõjutab ainult atmosfäärirõhk. Selle ülerõhu jõul hakkab vedelik liikuma. Suruõhuga põlves vedelik langeb, teises tõuseb. Vedelik jõuab tasakaalu (seiskub), kui suruõhu liigrõhk on tasakaalustatud rõhuga, mida liigse vedeliku kolonn tekitab manomeetri teises jalas.
Mida tugevam on surve kilele, seda suurem on liigne vedelikusammas, seda suurem on selle rõhk. Seega rõhu muutust saab hinnata selle üleliigse samba kõrguse järgi.
Joonis näitab, kuidas selline manomeeter suudab mõõta rõhku vedeliku sees. Mida sügavamale toru vedelikku kastetakse, seda suuremaks muutub vedelikusammaste kõrguste vahe manomeetri põlvedes., seega, seega ja vedelik tekitab rohkem survet.
Kui paigaldate seadme kasti mingile sügavusele vedeliku sisse ja keerate seda kilega üles, küljele ja alla, siis manomeetri näidud ei muutu. Nii see peakski olema, sest samal tasemel vedeliku sees on rõhk kõikides suundades ühesugune.
Pilt näitab metallist manomeeter . Sellise manomeetri põhiosa moodustab toruks painutatud metalltoru 1 , mille üks ots on suletud. Toru teine ots kraaniga 4 suhtleb anumaga, milles rõhku mõõdetakse. Rõhu tõustes toru paindub. Selle suletud otsa liigutamine kangiga 5 ja käigud 3 läks tulistajale 2 instrumendi skaalal ringi liikudes. Kui rõhk langeb, naaseb toru oma elastsuse tõttu oma eelmisse asendisse ja nool naaseb skaala nulljaotusse.
Kolb vedelikupump.
Varem käsitletud katses (§ 40) selgus, et klaastorus tõusis atmosfäärirõhu toimel vesi kolvi taha. See tegevus põhineb kolb pumbad.
Pump on skemaatiliselt näidatud joonisel. See koosneb silindrist, mille sees liigub üles ja alla, kleepudes tihedalt anuma seinte, kolvi külge 1 . Klapid on paigaldatud silindri alumisse ossa ja kolvi endasse. 2 avaneb ainult ülespoole. Kui kolb liigub ülespoole, siseneb vesi atmosfäärirõhu mõjul torusse, tõstab põhjaklapi üles ja liigub kolvi taha.
Kui kolb liigub alla, surub kolvi all olev vesi põhjaklapile ja see sulgub. Samal ajal avaneb vee survel kolvi sees olev klapp ja vesi voolab kolvi kohal olevasse ruumi. Kolvi järgmise liigutusega ülespoole tõuseb sellega koos kohale ka selle kohal olev vesi, mis valgub välja väljalasketorusse. Samal ajal tõuseb kolvi taha uus osa vett, mis kolvi järgneval langetamisel jääb selle kohale ja kogu seda protseduuri korratakse pumba töötamise ajal ikka ja jälle.
Hüdrauliline press.
Pascali seadus lubab toimingut selgitada hüdromasin (kreeka keelest. hüdraulika- vesi). Need on masinad, mille tegevus põhineb vedelike liikumis- ja tasakaaluseadustel.
Hüdraulilise masina põhiosa moodustab kaks erineva läbimõõduga silindrit, mis on varustatud kolbide ja ühendustoruga. Kolbide ja toru alune ruum on täidetud vedelikuga (tavaliselt mineraalõliga). Vedelikukolbide kõrgused mõlemas silindris on ühesugused seni, kuni kolbidele ei avalda jõudu.
Oletame nüüd, et jõud F 1 ja F 2 - kolbidele mõjuvad jõud, S 1 ja S 2 - kolbide alad. Rõhk esimese (väikese) kolvi all on lk 1 = F 1 / S 1 ja teise all (suur) lk 2 = F 2 / S 2. Pascali seaduse kohaselt kandub paigal oleva vedeliku rõhk kõikides suundades võrdselt, s.t. lk 1 = lk 2 või F 1 / S 1 = F 2 / S 2, kust:
F 2 / F 1 = S 2 / S 1 .
Seetõttu tugevus F 2 nii palju rohkem jõudu F 1 , Mitu korda suurem on suure kolvi pindala kui väikese kolvi pindala?. Näiteks kui suure kolvi pindala on 500 cm 2 ja väikese kolvi pindala on 5 cm 2 ning väikesele kolvile mõjub jõud 100 N, siis mõjub kolvile 100 korda suurem jõud. suurem kolb, see tähendab 10 000 N.
Seega on hüdromasina abil võimalik tasakaalustada suurt jõudu väikese jõuga.
Suhtumine F 1 / F 2 näitab tugevuse suurenemist. Näiteks ülaltoodud näites on kehtiv võimendus 10 000 N / 100 N = 100.
Pressimiseks (pigistamiseks) kasutatavat hüdromasinat nimetatakse hüdrauliline press .
Hüdraulilisi presse kasutatakse seal, kus on vaja palju jõudu. Näiteks õlivabrikutes seemnetest õli väljapressimiseks, vineeri, papi, heina pressimiseks. Terasevabrikud kasutavad hüdraulilisi presse terasmasinate võllide, raudteerataste ja paljude muude toodete valmistamiseks. Kaasaegsed hüdraulilised pressid suudavad arendada kümnete ja sadade miljonite njuutonite suurust jõudu.
Hüdraulilise pressi seade on skemaatiliselt näidatud joonisel. Surutav korpus 1 (A) asetatakse platvormile, mis on ühendatud suure kolviga 2 (B). Väike kolb 3 (D) tekitab vedelikule suure rõhu. See rõhk edastatakse silindreid täitva vedeliku igasse punkti. Seetõttu mõjub sama rõhk teisele, suurele kolvile. Kuid kuna 2. (suure) kolvi pindala on suurem kui väikese kolvi pindala, on sellele mõjuv jõud suurem kui kolvile 3 (D) mõjuv jõud. Selle jõu mõjul tõuseb kolb 2 (B) üles. Kui kolb 2 (B) tõuseb, toetub korpus (A) vastu fikseeritud ülemist platvormi ja surutakse kokku. Manomeetriga 4 (M) mõõdetakse vedeliku rõhku. Kaitseklapp 5 (P) avaneb automaatselt, kui vedeliku rõhk ületab lubatud väärtuse.
Väikesest silindrist suureks vedelikuks pumbatakse väikese kolvi 3 (D) korduvate liigutustega. Seda tehakse järgmisel viisil. Väikese kolvi (D) tõstmisel avaneb klapp 6 (K) ja vedelik imetakse kolvialusesse ruumi. Kui väike kolb langetatakse vedeliku rõhu mõjul, sulgub klapp 6 (K) ja klapp 7 (K") avaneb ning vedelik liigub suurde anumasse.
Vee ja gaasi toime neisse sukeldatud kehale.
Vee all saame kergesti tõsta kivi, mida vaevu õhku tõsta saab. Kui kastate korgi vee alla ja vabastate selle käte vahelt, hakkab see hõljuma. Kuidas neid nähtusi seletada?
Teame (§ 38), et vedelik surub anuma põhja ja seintele. Ja kui vedeliku sisse asetatakse mõni tahke keha, siis avaldatakse sellele ka survet, nagu anuma seinad.
Mõelge jõududele, mis mõjuvad vedeliku küljelt sellesse sukeldatud kehale. Arutlemise hõlbustamiseks valime keha, mis on rööptahuka kujuga, mille põhjad on paralleelsed vedeliku pinnaga (joon.). Keha külgpindadele mõjuvad jõud on paarikaupa võrdsed ja tasakaalustavad üksteist. Nende jõudude mõjul surutakse keha kokku. Kuid keha üla- ja alapinnale mõjuvad jõud ei ole samad. Ülemisel poolel vajutab jõuga ülevalt F 1 kolonn vedelikku hüks . Alumise pinna tasemel tekitab rõhk vedelikusamba kõrgusega h 2. See rõhk, nagu me teame (§ 37), kandub vedeliku sees edasi igas suunas. Seetõttu keha alumisel küljel jõuga alt üles F 2 surub vedelikusamba kõrgele h 2. Aga h 2 veel h 1 , sellest ka jõumoodul F Veel 2 toitemoodulit Füks . Seetõttu surutakse keha vedelikust jõuga välja F vyt, võrdne jõudude vahega F 2 - F 1 , s.o.
|
|
Kuid S·h = V, kus V on rööptahuka ruumala ja ρ W ·V = m W on vedeliku mass rööptahuka ruumalas. Seega F vyt \u003d g m kaev \u003d P kaev, st. üleslükkejõud võrdub vedeliku massiga sellesse sukeldatud keha mahus(Ujumisjõud võrdub vedeliku massiga, mille ruumala on sama, kui sellesse sukeldatud keha maht). Keha vedelikust välja tõrjuva jõu olemasolu on katseliselt lihtne avastada. Pildi peal a kujutab vedru küljes rippuvat keha, mille otsas on nooleosuti. Nool tähistab statiivi vedru pinget. Kui keha vette lastakse, tõmbub vedru kokku (joon. b). Samasuguse vedru kokkutõmbumise saab siis, kui mingi jõuga kehale alt üles mõjuda, näiteks käega vajutada (tõsta). Seetõttu kinnitab kogemus seda vedelikus kehale mõjuv jõud surub keha vedelikust välja. Gaaside puhul, nagu me teame, kehtib ka Pascali seadus. Niisiis gaasis olevatele kehadele mõjub jõud, mis surub need gaasist välja. Selle jõu mõjul tõusevad õhupallid üles. Keha gaasist välja suruva jõu olemasolu saab jälgida ka katseliselt. Lühendatud skaalaga pannile riputame klaaskuuli või suure korgiga suletud kolvi. Kaalud on tasakaalus. Seejärel asetatakse kolvi (või palli) alla lai anum, nii et see ümbritseb kogu kolbi. Anum täidetakse süsihappegaasiga, mille tihedus on suurem kui õhu tihedus (seetõttu süsihappegaas vajub alla ja täidab anuma, tõrjudes sealt välja õhu). Sel juhul on kaalude tasakaal häiritud. Rippkolbiga tass tõuseb üles (joonis). Süsinikdioksiidi sukeldatud kolb kogeb suuremat üleslükkejõudu kui see, mis sellele õhus mõjub. Jõud, mis tõukab keha vedelikust või gaasist välja, on suunatud sellele kehale rakenduva gravitatsioonijõu suhtes. Seetõttu prolkosmos). See seletab, miks tõstame vees mõnikord kergesti üles kehasid, mida me vaevu õhus hoida suudame. Vedru küljes on riputatud väike kopp ja silindriline korpus (joonis a). Nool statiivil tähistab vedru pikendust. See näitab keha kaalu õhus. Pärast kere tõstmist asetatakse selle alla äravooluanum, mis täidetakse vedelikuga äravoolutoru tasemeni. Pärast seda sukeldub keha täielikult vedelikku (joonis, b). Kus osa vedelikust, mille maht võrdub keha mahuga, valatakse välja valamisnõust klaasi. Vedru tõmbub kokku ja vedru osuti tõuseb, mis näitab kehamassi vähenemist vedelikus. Sel juhul mõjub kehale lisaks gravitatsioonijõule veel üks jõud, mis surub selle vedelikust välja. Kui klaasist vedelik valatakse ülemisse ämbrisse (st sellesse, mille keha nihutas), naaseb vedru osuti algasendisse (joonis, c).
Selle kogemuse põhjal võib järeldada, et jõud, mis surub täielikult vedelikku sukeldatud keha, on võrdne vedeliku massiga selle keha mahus . Samale järeldusele jõudsime ka §-s 48. Kui sarnane katse tehtaks mingisse gaasi kastetud kehaga, näitaks see seda keha gaasist välja suruv jõud on samuti võrdne kehamahus võetud gaasi massiga . Jõudu, mis surub keha vedelikust või gaasist välja, nimetatakse Archimedese jõud, teadlase auks Archimedes kes esmalt osutas selle olemasolule ja arvutas välja selle tähtsuse. Niisiis, kogemus on kinnitanud, et Archimedese (või üleslükkejõu) jõud on võrdne vedeliku massiga kehamahus, s.o. F A = P f = g m hästi. Keha poolt väljatõrjutud vedeliku massi m f saab väljendada selle tiheduse ρ w ja vedelikku sukeldatud keha mahu V t kaudu (kuna V l - keha poolt väljatõrjutud vedeliku maht on võrdne V t - vedelikku sukeldatud keha maht), st m W = ρ W V t. Siis saame: F A= g ρ f · V t Seetõttu sõltub Archimedese jõud vedeliku tihedusest, millesse keha on sukeldatud, ja selle keha mahust. Kuid see ei sõltu näiteks vedelikku sukeldatud keha aine tihedusest, kuna see kogus ei sisaldu saadud valemis. Määrame nüüd vedelikku (või gaasi) sukeldatud keha massi. Kuna kaks kehale mõjuvat jõudu on sel juhul suunatud vastassuunas (gravitatsioon on alla ja Archimedese jõud on üles), siis on keha kaal vedelikus P 1 väiksem kui keha kaal vaakumis. P = gm Archimedese väele F A = g m w (kus m w on keha poolt väljatõrjutud vedeliku või gaasi mass). Seega kui keha on sukeldatud vedelikku või gaasi, kaotab ta oma kaalu sama palju kui tema poolt väljatõrjutud vedelik või gaas kaalub. Näide. Määrata merevees 1,6 m 3 mahuga kivile mõjuv üleslükkejõud. Paneme kirja ülesande seisukorra ja lahendame selle. Kui ujuvkeha jõuab vedeliku pinnale, siis selle edasise ülespoole liikumisega Archimedese jõud väheneb. Miks? Aga sellepärast, et vedelikku sukeldatud kehaosa maht väheneb ja Archimedese jõud võrdub vedeliku massiga sellesse sukeldatud kehaosa mahus. Kui Archimedese jõud võrdub gravitatsioonijõuga, siis keha peatub ja hõljub vedeliku pinnal, mis on osaliselt sellesse sukeldatud. Saadud järeldust on lihtne katseliselt kontrollida. Valage äravooluanumasse vett kuni äravoolutoru tasemeni. Pärast seda kastame ujuvkeha anumasse, olles eelnevalt õhus kaalunud. Vette laskununa tõrjub keha välja veekoguse, mis on võrdne sellesse sukeldatud kehaosa mahuga. Pärast selle vee kaalumist leiame, et selle kaal (Archimedeuse jõud) on võrdne ujuvale kehale mõjuva gravitatsioonijõuga või selle keha kaaluga õhus. Olles teinud samu katseid teiste kehadega, mis hõljuvad erinevates vedelikes - vees, alkoholis, soolalahuses, võite veenduda, et kui keha hõljub vedelikus, siis tema poolt välja tõrjutud vedeliku kaal on võrdne selle keha massiga õhus. Seda on lihtne tõestada kui tahke aine tihedus on suurem kui vedeliku tihedus, siis keha vajub sellisesse vedelikku. Selles vedelikus hõljub väiksema tihedusega keha. Rauatükk näiteks vajub vees, aga hõljub elavhõbedas. Keha, mille tihedus on võrdne vedeliku tihedusega, seevastu jääb vedeliku sees tasakaalu. Jää hõljub veepinnal, kuna selle tihedus on väiksem kui vee tihedus. Mida väiksem on keha tihedus võrreldes vedeliku tihedusega, seda väiksem kehaosa on vedeliku sisse sukeldatud . Keha ja vedeliku võrdse tihedusega hõljub keha vedeliku sees mis tahes sügavusel. Kaks segunematut vedelikku, näiteks vesi ja petrooleum, asuvad anumas vastavalt nende tihedusele: anuma alumises osas - tihedam vesi (ρ = 1000 kg / m 3), peal - kergem petrooleum (ρ = 800). kg / m 3) . Asustatud elusorganismide keskmine tihedus veekeskkond, erineb vee tihedusest vähe, mistõttu on nende kaal peaaegu täielikult tasakaalustatud Archimedese jõuga. Tänu sellele ei vaja veeloomad nii tugevaid ja massiivseid skelette kui maismaaloomad. Samal põhjusel on veetaimede tüved elastsed. Kala ujupõis muudab kergesti oma mahtu. Kui kala laskub lihaste abil suurde sügavusse ja veesurve talle suureneb, siis mull tõmbub kokku, kala keha maht väheneb ning see ei suru ülespoole, vaid ujub sügavuses. Seega saab kala teatud piirides reguleerida oma sukeldumise sügavust. Vaalad reguleerivad oma sukeldumissügavust, vähendades ja laiendades oma kopsumahtu. Purjelaevad.Jõgedel, järvedel, meredel ja ookeanidel hõljuvad laevad on ehitatud erinevatest materjalidest ja erineva tihedusega. Laevade kere on tavaliselt valmistatud teraslehtedest. Kõik sisemised kinnitusdetailid, mis annavad laevadele tugevust, on samuti metallist. Laevade ehitamiseks kasutatakse erinevaid materjale, millel on võrreldes veega nii suurem kui ka väiksem tihedus. Kuidas laevad hõljuvad, pardale võtavad ja suuri koormaid veavad? Katse ujuvkehaga (§ 50) näitas, et keha tõrjub oma veealuse osaga välja nii palju vett, et see vesi on kaalult võrdne keha massiga õhus. See kehtib ka iga laeva kohta. Laeva veealuse osa poolt väljatõrjutud vee kaal on võrdne laeva kaaluga õhus oleva lastiga või lastiga laevale mõjuva raskusjõuga. Sügavust, milleni laev vette sukeldub, nimetatakse mustand . Suurim lubatud süvis on märgitud laeva kerele punase joonega nimega veeliin (hollandi keelest. vesi- vesi). Laeva veeväljasurve vee massi, mis on võrdne lastiga laevale mõjuva raskusjõuga, nimetatakse laeva veeväljasurveks.. Praegu ehitatakse nafta veoks laevu, mille veeväljasurve on 5 000 000 kN (5 10 6 kN) ja rohkem, s.o mille mass on koos lastiga 500 000 tonni (5 10 5 t) ja rohkem. Kui veeväljasurvest lahutada laeva enda kaal, siis saame selle laeva kandevõime. Kandevõime näitab laeva veetava lasti kaalu. Laevaehitus eksisteeris Vana-Egiptuses, Foiniikias (arvatakse, et foiniiklased olid ühed parimad laevaehitajad), Vana-Hiinas. Venemaal sai laevaehitus alguse 17. ja 18. sajandi vahetusel. Peamiselt ehitati sõjalaevu, kuid just Venemaal ehitati esimene jäämurdja, sisepõlemismootoriga laevad ja tuumajäämurdja Arktika. Lennundus.
Joonis, mis kirjeldab vendade Montgolfieride palli 1783. aastal: „Õhupalli vaade ja täpsed mõõtmed Maa"Mis oli esimene." 1786 Juba iidsetest aegadest on inimesed unistanud, et nad saaksid merel seilates lennata pilvede kohal, ujuda õhuookeanis. Lennunduse jaoks Algul kasutati õhupalle, mis täideti kas kuumutatud õhuga või vesiniku või heeliumiga. Selleks, et õhupall õhku tõuseks, on vajalik, et Archimedese jõud (ujuvus) F Pallil tegutsev A oli enamat kui gravitatsioon F raske, st. F A > F raske Palli tõustes sellele mõjuv Archimedese jõud väheneb ( F A = gρV), kuna atmosfääri ülakihtide tihedus on väiksem kui Maa pinna tihedus. Kõrgemale tõusmiseks lastakse pallilt maha spetsiaalne ballast (raskus) ja see kergendab palli. Lõpuks saavutab pall oma maksimaalse tõstekõrguse. Palli langetamiseks vabastatakse osa gaasist selle kestast spetsiaalse klapi abil. Horisontaalses suunas liigub õhupall ainult tuule mõjul, nii nimetatakse seda õhupall (kreeka keelest õhku- õhk, stato- seistes). Mitte nii kaua aega tagasi kasutati atmosfääri ülemiste kihtide, stratosfääri uurimiseks tohutuid õhupalle - stratostaadid . Enne kui nad õppisid ehitama suuri lennukeid reisijate ja kauba õhutranspordiks, kasutati juhitavaid õhupalle - õhulaevad. Need on pikliku kujuga, kere all on riputatud mootoriga gondel, mis juhib propellerit. Õhupall ei tõuse mitte ainult iseenesest, vaid suudab tõsta ka mõnda lasti: salongi, inimesi, instrumente. Seega selleks, et teada saada, millist koormust õhupall tõsta suudab, tuleb see kindlaks teha. tõstejõud. Laske näiteks õhku lasta heeliumiga täidetud õhupall mahuga 40 m 3. Kuuli kesta täitva heeliumi mass on võrdne: See tähendab, et see pall suudab tõsta koormat, mis kaalub 520 N – 71 N = 449 N. See on selle tõstejõud. Sama mahuga, kuid vesinikuga täidetud õhupall suudab tõsta 479 N suurust koormust. See tähendab, et selle tõstejõud on suurem kui heeliumiga täidetud õhupallil. Kuid siiski kasutatakse heeliumi sagedamini, kuna see ei põle ja on seetõttu ohutum. Vesinik on põlev gaas. Kuuma õhuga täidetud õhupalli on palju lihtsam tõsta ja langetada. Selleks asub palli alumises osas asuva augu all põleti. Gaasipõleti abil saate reguleerida palli sees oleva õhu temperatuuri, mis tähendab selle tihedust ja ujuvust. Selleks, et pall kõrgemale tõuseks, piisab selles oleva õhu tugevamast kuumutamisest, suurendades põleti leeki. Kui põleti leek väheneb, langeb kuulis oleva õhu temperatuur ja pall läheb alla. Võimalik on valida selline palli temperatuur, mille juures palli ja kabiini kaal on võrdne üleslükkejõuga. Siis jääb pall õhus rippuma ja sellest on lihtne vaatlusi teha. Teaduse arenedes toimusid olulised muutused ka lennutehnoloogias. Õhupallide jaoks sai võimalikuks kasutada uusi kestasid, mis muutusid vastupidavaks, külmakindlaks ja kergeks. Saavutused raadiotehnika, elektroonika, automaatika vallas võimaldasid disainida mehitamata õhupalle. Neid õhupalle kasutatakse õhuvoolude uurimiseks, geograafilisteks ja biomeditsiinilisteks uuringuteks atmosfääri madalamates kihtides. Tunni eesmärgid: Hariduslik: soodustada mõistete assimilatsiooni: atmosfäär, õhukaal, atmosfäärirõhk; otsingutegevuse oskuste kujunemine ja oskus teoreetiliselt põhjendada atmosfäärirõhu osalusel toimuvaid nähtusi. Arendamine: õpilaste iseseisva töö oskuste ja oskuste arendamine; silmaringi avardamine, huvi arendamine eksperimentaalfüüsika vastu. Hariduslik: klassikaaslaste vastustesse tähelepaneliku, heatahtliku suhtumise soodustamine; isiklik vastutus kollektiivse töö tegemise eest. Tunni tüüp: uue materjali õppimine Õppemeetodid: vestlus, selgitav-illustreeriv, info-arvuti, iseseisev töö. Varustus:
Tundide ajal1. Eesmärkide seadmine ja motivatsioon.slaid 1Õpetaja: Tere sõbrad! Mul on väga hea meel teid näha ja ma usun, et meie tund tuleb suurepärane ja tuju on suurepärane. Ja ma ei ole väga heas tujus. Tunnikogemuseks valmistudes loputasin purki kuum vesi ja sulges kohe kaane. Nüüd on seda võimatu eemaldada. Proovige selgitada, mis selle nähtuse põhjustas. (Õpilased annavad oma oletused) Õpetaja: Seda nähtust selgitades paljastame hämmastava ja olulise füüsikalise nähtuse saladuse, mis on meie tunni teema. Proovige arvata, milline neist? slaid 2 Tunni teema: Maa atmosfäär. Atmosfääri rõhk. (õpilased kirjutavad teema vihikusse) Tunni eesmärk: Mõelge Maa atmosfääri ehitusele, veenduge atmosfäärirõhu olemasolus ja õppige omandatud teadmisi kasutama füüsikaliste nähtuste selgitamiseks. 2. Teadmiste uuendamineÕpetaja: Milliseid füüsikalisi suurusi me täna oma eesmärgi saavutamiseks vajame? slaid 3
Asjaolu, et Maa on kaetud õhukestaga, nimetatakse õhkkond, õppisid geograafiatundides, meenutagem, mida sa geograafiakursuse atmosfäärist tead? Õpetaja: Millised gaaside omadused eristavad neid tahketest ja vedelikest? Õpilased: Gaasidel ei ole oma kuju ja püsivat mahtu. Need on anuma kujul ja täidavad täielikult neile ette nähtud mahu. Õpetaja: Miks on gaasil sellised omadused? Õpilased: Kuna gaasi molekulid on pidevas ja juhuslikus liikumises. Õpetaja: Aga siis tekib küsimus: miks gaasimolekulid, mida üheski anumas ei ole, pidevalt ja juhuslikult liikudes ei lenda maailmaruumi? Mis hoiab neid Maa pinna lähedal? Mis tugevus? Ja miks atmosfäär ei "segi" Maa pinnale? Soovitan teil vaadata videot ja kontrollida oma järeldusi 2. lisa slaid 5 3. Uue materjali õppimine.Õpetaja: Saime teada, et õhku, nagu iga keha Maal, mõjutab gravitatsioon ja seetõttu on õhul kaal. Poisid, sirutage oma käed ettepoole, peopesad ülespoole. Mida sa tunned? Kas teil on raske? Kuid õhk surub peopesadele ja selle õhu mass on võrdne tellistega koormatud veoauto KAMAZ massiga. See on umbes 10 tonni! Miks me seda kaalu ei tunne? slaid 6 Kuidas tõestada, et õhul on kaal? Kas õhu massi saab mõõta? Kuidas seda teha? Õpilased: Pall on vaja kaaluda. (Kui seadmed võimaldavad teil tõelise katse läbi viia, saate muidu kasutada DER-i) Õpetaja: Teeme virtuaalse katse. Lisa 3(Interaktiivne animatsioon, mis näitab õhu kaalu määramise kogemust kaalu abil) Võtame klaaskuuli ja pumpame sealt õhku välja ning kaalume siis kaalule. Mis on palli mass? Slaid 7 Õpetaja: Ja nüüd avame kraani ja laseme õhu õhupalli sisse. Mis juhtus? Õpilased: Kaalud on tasakaalust väljas, kuna õhul on mass. Õpetaja: Tasakaalustame kaalud raskusi lisades. Kui suur on nüüd palli mass? Aga õhumass? Õpetaja: Mida me saame järeldada. Õpilased: Õhul on kaal. Õpetaja: Kus on suurem osa õhust? Õpilased. Alumises kihis. Õpetaja: Ülemised õhukihid suruvad kokku alumised, s.t. neile survet avaldada. Õpetaja: Kuidas kandub üle ülemise õhukihi alumisele õhukihile avaldatav rõhk? Õpilased: Pascali seaduse järgi on see igas suunas ühesugune. Õpetaja: Niisiis, iga atmosfääri kiht on kõigi ülemiste kihtide rõhu all ja seetõttu on Maa pind ja sellel olevad kehad kogu õhu paksuse rõhu all või, nagu tavaliselt öeldakse, kogeb atmosfäärirõhku, ja Pascali seaduse kohaselt edastatakse see rõhk kõikides suundades võrdselt Atmosfäärirõhk on rõhk, mida Maa atmosfäär avaldab kõigile sellel asuvatele objektidele. Slaid 8 (Õpilased kirjutavad teabe vihikusse.) Õpetaja: Teoreetiliselt tõestasime atmosfäärirõhu olemasolu ja nüüd näeme praktikas. Sulgege veeklaas paberiga, keerake klaas ümber. Paber hoiab vett klaasis. Õpetaja: Gravitatsioon mõjub klaasis olevale veele. Miks leht vett hoiab? Selgub, et vesi painutab paberit veidi, õhurõhk vee kohal on atmosfäärirõhust väiksem, mis surub paberi vastu klaasi. ( Õpilased annavad vastuse) Kehaline kasvatus: Õpetaja: Kas sa oled väsinud? Teeme hingamisharjutusi. Õige hingamine aitab kaasa mõtteprotsessi paranemisele. Tõuse üles. Asetage käed diafragmale ja hingake 3-4 korda sügavalt sisse ja välja. Õpetaja: Kas olete mõelnud, kuidas me hingame? Sissehingamisel suurendab diafragma kopsude mahtu. Õhurõhk kopsudes muutub atmosfäärirõhust madalamaks. atmosfääriõhk satub kopsudesse. Väljahingamisel surub diafragma kopse kokku, kopsude maht väheneb. Seetõttu muutub õhurõhk kopsudes atmosfäärirõhust suuremaks. Õhk tuleb välja. 4. Uue materjali esmane fikseerimine.Õpetaja: Otsige lõikest 40 näiteid, millel on sarnane selgitus tööpõhimõtte kohta Õpilased: Selgitage süstla, pipeti tegevust. Katsetes tõestatud. 5. Uue materjali konsolideerimine.Õpetaja: Ja nii surub õhk meie väljasirutatud kätele jõuga, mis on võrdne koormatud KAMAZi raskusega. Miks me sellisele survele vastu peame? Õpetaja: Millisel seadusel põhineb arusaam, et meil pole raske kogu õhusammast peopesas hoida? Õpilased: Pascali seadusest. Õhurõhk mõjub meie peopesadele nii ülalt kui alt ühtmoodi. Seetõttu me seda kaalu ei märka. Slaid 10 Õpetaja: Analüüsige jooniseid ja vastake, millisel juhul on kunstnikul õigus? slaid 11 6. Töötage rühmades.Tehke jaotusmaterjaliga katseid ja selgitage katse tulemusi . 4. lisa slaid 12-15 7. Alumine rida.slaid 16 Miks ei saanud purgilt kaant eemaldada? Soovitage võimalusi selle avamiseks. Õpetaja: Räägi mulle, palun, mida me tänases tunnis õppisime? Mis on atmosfäär? Miks atmosfäär meie planeeti rõhub? Kuidas saab atmosfäärirõhku tuvastada? Kuidas saab kasutada atmosfäärirõhku? Kui oluline on atmosfäär Maa jaoks? Õpetaja: Hästi tehtud! 8. Kodutöö.Slaid 17 – § 40, 41, vastata küsimustele; - ülesanne nr 10 lk 98 (3) õpiku järgi A.V. Perõškin “Füüsika-7” (Moskva: Drofa, 2004). valmistage ette 1 meelelahutuslik eksperiment atmosfäärirõhu kasutamise kohta. Meelelahutuslikke katseid leiab Perelmani jt raamatutest Entertaining Physics. § 42. Õhu kaal. Atmosfäärirõhk – füüsika 7. klass (Perõškin) Lühike kirjeldus: Me ei märka õhku, sest me kõik elame selles. Seda on raske ette kujutada, kuid õhul on sama kaal nagu kõigil kehadel Maal. Seda seetõttu, et gravitatsioon mõjutab seda. Õhku saab isegi kaalul kaaluda, asetades selle klaaskuuli sisse. Lõigus nelikümmend kaks kirjeldatakse, kuidas seda teha. Õhu raskust me ei märka, loodus on selle nii korraldanud.
|
