Паскалийн хуулийн практик ач холбогдол. Паскалийн хууль. Гидростатик даралт Физикийн Паскалийн хууль гэж юу вэ
Энэ хуулийг Францын эрдэмтэн Б.Паскаль 1653 онд нээсэн бөгөөд үүнийг суурь хууль гэж нэрлэх нь бий.
Паскалийн хуулийг материйн молекулын бүтцээр тайлбарлаж болно. Хатуу биетүүдэд молекулууд нь болор тор үүсгэж, өөрийнхөө эргэн тойронд чичирдэг. Шингэн ба хийд молекулууд харьцангуй чөлөөтэй байдаг тул бие биенээсээ хөдөлж чаддаг. Энэ шинж чанар нь шингэн (эсвэл хий) дээр үүссэн даралтыг зөвхөн хүчний чиглэлд төдийгүй бүх чиглэлд дамжуулах боломжийг олгодог.
Паскалийн хууль нь орчин үеийн технологид өргөн хэрэглэгддэг. Орчин үеийн суперпрессүүдийн ажил нь Паскалийн хууль дээр суурилдаг бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 800 МПа даралт үүсгэх боломжийг олгодог. Мөн сансрын хөлөг, тийрэлтэт онгоц, тоон удирдлагатай машин, экскаватор, самосвал зэргийг удирддаг бүх гидравлик автоматжуулалтын ажил энэ хууль дээр суурилдаг.
Гидростатик шингэний даралт
Ямар ч гүн дэх шингэний доторх гидростатик даралт нь шингэн байгаа савны хэлбэрээс хамаардаггүй бөгөөд шингэний бүтээгдэхүүн ба даралтыг тодорхойлох гүнтэй тэнцүү байна.
Амрах үед нэгэн төрлийн шингэнд ижил хэвтээ хавтгайд (ижил түвшинд) байрлах цэгүүдийн даралт ижил байна. Зурагт үзүүлсэн бүх тохиолдолд. 1, савны ёроолд шингэний даралт ижил байна.
Зураг 1. Савны хэлбэрээс гидростатик даралтын бие даасан байдал
Өгөгдсөн гүнд шингэн нь бүх чиглэлд жигд дарагддаг тул өгөгдсөн гүнд ханан дээрх даралт нь ижил гүнд байрлах хэвтээ платформ дээрхтэй ижил байх болно.
Сав руу цутгаж буй шингэний нийт даралт нь шингэний гадаргуу дээрх даралт ба гидростатик даралтын нийлбэр юм.
Шингэний гадаргуу дээрх даралт нь ихэвчлэн атмосферийн даралттай тэнцүү байдаг.
Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ
ЖИШЭЭ 1
| Дасгал хийх | Ус нь 40 см-ийн ирмэг бүхий хөндий куб руу цутгаж байна. Кубын ёроол ба хананд усны даралтын хүчийг ол. |
| Шийдэл | Зургаа хийцгээе.
1) Гүн дэх гидростатик даралт Кубын ёроолд байгаа усны даралтын хүч: доод хэсэг хаана байна; , 2) Хажуугийн гадаргуу дээрх дундаж даралт нь гадаргуугийн түвшин ба доод түвшний даралтын нийлбэрийн хагастай тэнцүү байна.
Кубын хананд үзүүлэх даралтын хүч:
Хүснэгтээс усны нягтрал нь кг / м байна. Нэгжийг SI систем рүү хөрвүүлье: шоо ирмэгийн урт см м. Тооцоолъё: 1) доод талын даралтын хүч: 2) ханан дээрх даралтын хүч: |
| Хариулт | Кубын ёроол ба ханан дээрх усны даралтын хүч нь 627 ба 314 Н байна. |
ЖИШЭЭ 2
| Дасгал хийх | U хэлбэрийн хоолойн хоёр тохой нь мөнгөн усаар тусгаарлагдсан ус, тосоор дүүрдэг. Хоёр тохой дахь мөнгөн ус ба шингэний хоорондох интерфэйс ижил өндөрт байна. Газрын тосны баганын өндөр нь 20 см байвал усны баганын өндрийг тодорхойлно. |
| Шийдэл | Зургаа хийцгээе.
Паскалийн хуулийн дагуу хоолойн хоёр гулзайлтын даралт тэнцүү байна. Усны даралтын түвшин тосны даралтын түвшин Шингэний даралтын илэрхийлэлийг эхний тэгшитгэлд орлуулснаар бид дараахь зүйлийг олж авна. |
Анхаар! Сайтын захиргаа нь арга зүйн боловсруулалтын агуулга, түүнчлэн боловсруулалтыг Холбооны улсын боловсролын стандартад нийцүүлэхэд хариуцлага хүлээхгүй.
- Оролцогч: Колесников Максим Игоревич
- Дарга: Щербинина Галина Геннадьевна
Оршил
Паскалийн хууль 1663 онд мэдэгдэж эхэлсэн. Энэхүү нээлт нь 750,000 кПа-аас дээш даралттай суперпресс, гидравлик хөтөчийг бий болгох үндэс суурийг тавьсан бөгөөд энэ нь орчин үеийн тийрэлтэт онгоц, сансрын хөлөг, тоон удирдлагатай машинууд, хүчирхэг самосвалуудыг удирддаг гидравлик автоматжуулалтыг бий болгоход хүргэсэн юм. уул уурхайн комбайн, пресс, экскаватор ... Ийнхүү Паскалийн хууль орчин үеийн ертөнцөд маш их хэрэглэгдэхүүнийг олсон. Гэсэн хэдий ч энэ бүх механизмууд нь нэлээд төвөгтэй бөгөөд нүсэр байдаг тул би өөрийгөө итгүүлэхийн тулд Паскалийн хуульд үндэслэсэн төхөөрөмжүүдийг бүтээхийг хүссэн бөгөөд ихэнх нь биднийг хүрээлэгдсэн үед "эртний зүйлд" цаг үрэх нь тэнэг зүйл гэж үздэг ангийнхандаа итгүүлэхийг хүссэн юм. орчин үеийн төхөөрөмжүүдийн тусламжтайгаар энэ сэдэв сонирхолтой бөгөөд хамааралтай хэвээр байна. Нэмж дурдахад, өөрийн гараар бүтээсэн төхөөрөмжүүд нь сонирхлыг төрүүлж, сэтгэн бодох, төсөөлөх, тэр ч байтугай "гүн эртний" нээлтүүдийг өөр өөр нүдээр хардаг.
ОбьектМиний судалгаа бол Паскалийн хууль юм.
Ажлын зорилго:Паскалийн хуулийг туршилтаар баталгаажуулсан.
Таамаглал:Паскалийн хуулийн мэдлэг нь барилгын тоног төхөөрөмжийн дизайн хийхэд тустай.
Ажлын практик ач холбогдол:Миний бүтээл дунд сургуулийн 7-р ангийн физикийн хичээл дээр үзүүлэх туршилтуудыг толилуулж байна. Боловсруулсан туршилтуудыг үзэгдлийг судлахдаа (физик судлахдаа зарим ойлголтыг бий болгоход тусална гэж найдаж байна) болон оюутнуудад гэрийн даалгавар болгон үзүүлж болно.
Санал болгож буй суурилуулалт нь бүх нийтийнх бөгөөд нэг суурилуулалтыг хэд хэдэн туршилтыг харуулахад ашиглаж болно.
Бүлэг 1. Бидний бүх эрхэм чанар сэтгэн бодох чадварт байдаг
Блез Паскаль (1623-1662) - Францын математикч, механикч, физикч, зохиолч, философич. Францын уран зохиолын сонгодог зохиолч, математик анализ, магадлалын онол, проекц геометрийг үндэслэгчдийн нэг, тооцоолох технологийн анхны жишээг бүтээгч, гидростатикийн үндсэн хуулийг зохиогч. Паскаль физикийн түүхэнд гидростатикийн үндсэн хуулийг бий болгосноор Ториселлигийн атмосферийн даралт байдаг гэсэн таамаглалыг баталжээ. SI даралтын нэгжийг Паскалийн нэрээр нэрлэсэн. Паскалийн хуулинд шингэн юмуу хийд үзүүлэх даралтыг бүх чиглэлд өөрчлөхгүйгээр аль ч цэг рүү дамжуулдаг гэж заасан байдаг. Алдарт Архимедийн хууль хүртэл Паскалийн хуулийн онцгой тохиолдол юм.
Паскалийн хуулийг шингэн ба хийн шинж чанарыг ашиглан тайлбарлаж болно, тухайлбал: шингэн ба хийн молекулууд савны ханыг цохиж, даралтыг бий болгодог. Даралт нь молекулуудын концентрацийг нэмэгдүүлэх (буурах) үед нэмэгддэг (буурдаг).
Паскалийн хуулийн үйл ажиллагааг ойлгоход ашиглаж болох өргөн тархсан асуудал байдаг: винтовоос буудах үед өндөгний даралт нь зөвхөн хөдөлгөөний чиглэлд дамждаг тул чанасан өндөгний нүх үүсдэг. Паскалийн хуулийн дагуу шингэн дэх сумны даралт бүх чиглэлд жигд дамждаг тул түүхий өндөг хэсэг хэсгээрээ хуваагддаг.
Дашрамд хэлэхэд, Паскаль өөрөө туршилтынхаа явцад нээсэн хуулиа ашиглан тариур, гидравлик пресс зохион бүтээсэн нь мэдэгдэж байна.
Паскалийн хуулийн практик ач холбогдол
Олон механизмын ажиллагаа нь Паскалийн хууль дээр суурилдаг, эс тэгвээс хийн шахах чадвар, даралтыг бүх чиглэлд жигд дамжуулах чадвар зэрэг нь янз бүрийн техникийн төхөөрөмжүүдийн дизайнд өргөн хэрэглэгддэг.
- Тиймээс шахсан агаарыг шумбагч онгоцонд гүнээс өргөхөд ашигладаг. Усанд шумбах үед шумбагч онгоцны доторх тусгай танкийг усаар дүүргэдэг. Завины жин нэмэгдэж, живдэг. Завиа өргөхийн тулд шахсан агаарыг эдгээр сав руу шахаж, усыг зайлуулдаг. Завины жин буурч, дээшээ хөвж байна.
Зураг 1.Гадаргуу дээрх шумбагч онгоц: үндсэн тогтворжуулагч савнууд (CBT) дүүргэгдээгүй байна
Зураг 2.Усанд живсэн шумбагч онгоц: Хотын төв эмнэлэг усаар дүүрсэн
- Шахсан агаар ашигладаг төхөөрөмжийг пневматик гэж нэрлэдэг. Тухайлбал, асфальтыг онгойлгох, хөлдсөн хөрсийг зөөлрүүлэх, чулууг бутлахад ашигладаг домкрат орно. Шахсан агаарын нөлөөн дор алхны оргил нь минутанд 1000-1500 цохилтыг маш их хор хөнөөлтэй болгодог.
- Үйлдвэрлэлд металыг хуурамчаар үйлдэх, боловсруулахад хийн алх, пневматик пресс ашигладаг.
- Агаарын тоормосыг ачааны машин, төмөр замын тээврийн хэрэгсэлд ашигладаг. Метроны вагонуудад шахсан агаар ашиглан хаалгыг онгойлгож хаадаг. Тээвэрт агаарын системийг ашиглах нь системээс агаар алдагдсан ч компрессорын үйл ажиллагааны улмаас нөхөгдөж, систем хэвийн ажиллаж байгаатай холбоотой юм.
- Экскаваторын ажиллагаа нь мөн Паскалийн хууль дээр суурилдаг бөгөөд гидравлик цилиндрийг түүний тэнхлэг, шанагыг жолоодоход ашигладаг.
Бүлэг 2. Шинжлэх ухааны сүнс нь түүний нээлтүүдийн практик хэрэглээ юм
Туршилт 1 (видео, танилцуулга дээр энэ төхөөрөмжийн ажиллах зарчмыг загварчлах арга)
Паскалийн хуулийн үйлдлийг шингэн (ус) -аар жигд дүүргэсэн зүүн ба баруун хоёр холбосон цилиндрээс бүрдсэн лабораторийн гидравлик прессийн үйл ажиллагаанаас харж болно. Эдгээр цилиндр дэх шингэний түвшинг харуулсан залгуурыг (жин) хар өнгөөр тодруулсан болно.
Цагаан будаа. 3 Гидравлик хэвлэлийн диаграмм
Цагаан будаа. 4. Гидравлик хэвлэлийн хэрэглээ
Энд юу болсон бэ? Бид зүүн цилиндрийн залгуур дээр дарагдсан бөгөөд энэ нь цилиндрээс шингэнийг баруун цилиндр рүү шахаж, үүний үр дүнд доороос шингэний даралтыг мэдэрч буй баруун цилиндрийн залгуур өссөн байна. Тиймээс шингэний даралтыг дамжуулдаг.
Би ижил туршилтыг зөвхөн арай өөр хэлбэрээр, гэртээ хийсэн: бие биетэйгээ холбогдсон хоёр цилиндр бүхий туршилтын үзүүлбэр - эмнэлгийн тариурыг бие биентэйгээ холбож, шингэн усаар дүүргэсэн.
Гидравлик прессийн хийц, ажиллах зарчмыг ерөнхий боловсролын сургуулийн 7-р ангийн сурах бичигт,
Туршилт 2 (үзүүлэн дээр энэ төхөөрөмжийн угсралтыг үзүүлэх загварчлалын аргыг ашиглан видео)
Өмнөх туршилтыг боловсруулахдаа Паскалийн хуулийг харуулахын тулд би модон мини экскаваторын загварыг угсарсан бөгөөд үүний үндэс нь усаар дүүргэсэн поршений цилиндр юм. Сонирхолтой нь би экскаваторын шанага, шанагыг өргөж, буулгадаг поршений хувьд өөрийн хуулийг батлахын тулд Блэйз Паскалийн өөрөө зохион бүтээсэн эмнэлгийн тариурыг ашигласан.
Тиймээс систем нь 20 мл-ийн энгийн эмнэлгийн тариур (хяналтын хөшүүргийн функц), 5 мл-ийн ижил тариур (поршений үүрэг) зэргээс бүрдэнэ. Би эдгээр тариурыг шингэн усаар дүүргэсэн. Тариурыг холбохын тулд дусаагуурын системийг ашигласан (битүүмжлэлийг хангадаг).
Энэ системийг ажиллуулахын тулд бид хөшүүргийг нэг газар дарж, усны даралтыг поршенд, залгуур руу дамжуулж, залгуур дээшлэх болно - экскаватор хөдөлж, экскаваторын бум, шанагыг буулгаж, дээшлүүлнэ.
А.В.Перышкины 7-р ангийн сурах бичгийн § 36, 87-р хуудасны дараах асуултад хариулах замаар энэхүү туршилтыг харуулж болно: "Шингэн ба хийн даралтыг дамжуулах онцлогийг ямар туршлагаар харуулж болох вэ?" Туршилт нь бас сонирхолтой юм. ашигласан материалын хүртээмж, Паскалийн хуулийн практик хэрэглээний үзэл бодол.
Туршлага 3 (видео)
Олон жижиг нүхтэй хөндий бөмбөгийг (пипетк) поршений (тариур) тусламжтайгаар хоолойд холбоно.
Бөмбөлгийг усаар дүүргээд бүлүүрийг дар. Хоолойн даралт нэмэгдэж, бүх нүхээр ус урсаж эхлэх бөгөөд усны бүх урсгал дахь усны даралт ижил байх болно.
Хэрэв та усны оронд утаа хэрэглэвэл ижил үр дүнд хүрч болно.
Энэхүү туршилт нь Паскалийн хуулийн сонгодог жишээ боловч оюутан бүрт бэлэн байгаа материалыг ашиглах нь үүнийг онцгой үр дүнтэй, мартагдашгүй болгодог.
Ерөнхий боловсролын сургуулийн 7-р ангийн сурах бичигт үүнтэй төстэй туршлагыг тайлбарлаж, тайлбарласан байдаг.
Дүгнэлт
Тэмцээнд бэлтгэхдээ би:
- сонгосон сэдвээр онолын материалыг судалсан;
- гэртээ хийсэн төхөөрөмжүүдийг бүтээж, дараахь загварууд дээр Паскалийн хуулийн туршилтын туршилтыг явуулсан: гидравлик прессийн загвар, экскаваторын загвар.
дүгнэлт
17-р зуунд нээсэн Паскалийн хууль нь бидний цаг үед хүний хөдөлмөрийг хөнгөвчлөх техникийн төхөөрөмж, механизмыг зохион бүтээхэд хамааралтай бөгөөд өргөн хэрэглэгддэг.
Миний цуглуулсан инсталляцууд найз нөхөд, ангийнханд маань сонирхолтой байж, физикийн хуулийг илүү сайн ойлгоход тусална гэж найдаж байна.
(1623 - 1662)
Паскалийн хуулинд: "Шингэн эсвэл хийд үзүүлэх даралт нь шингэн эсвэл хийн аль ч цэгт бүх чиглэлд тэнцүү хэмжээгээр дамждаг."
Энэ мэдэгдлийг бүх чиглэлд шингэн ба хийн хэсгүүдийн хөдөлгөөнөөр тайлбарлав.
ПАСКАЛЫН ТУРШЛАГА
1648 онд Блез Паскаль шингэний даралт нь түүний баганын өндрөөс хамаардаг болохыг харуулсан.
Тэрбээр усаар дүүргэсэн битүү торхонд 1 см2 диаметртэй, 5 м урттай хоолойг хийж, байшингийн хоёрдугаар давхрын тагт руу гараад энэ хоолой руу аяга ус асгав. Түүний доторх ус ~ 4 метрийн өндөрт гарахад усны даралт маш их нэмэгдэж, ус урсдаг хүчтэй царс торхонд хагарал үүсчээ.
Паскалийн хоолой
ОДОО БОЛОМЖТОЙ БАЙНА!
Хэрэв та ижил хэмжээтэй савыг дүүргэх юм бол: нэгийг нь шингэнээр, нөгөөг нь задгай материалаар (жишээлбэл, вандуй), гурав дахь нь хананд ойрхон хатуу биеийг байрлуулж, сав бүрийн бодисын гадаргуу дээр ижил төстэй байрлуулна. дугуй, жишээлбэл, модоор хийсэн / хананд наалдсан байх ёстой / , дээр нь ижил жинтэй жинг байрлуулж,
Дараа нь сав бүрийн ёроол ба хананд үзүүлэх бодисын даралт хэрхэн өөрчлөгдөх вэ? Үүний тухай бодож үз! Паскалийн хууль ямар тохиолдолд ажилладаг вэ? Ачааллын гадаад даралтыг хэрхэн дамжуулах вэ?
ПАСКАЛИЙН ХУУЛИЙГ ЯМАР ТЕХНИКИЙН ХЭРЭГСЭЛТ ХЭРЭГЛЭГДЭГ ВЭ?
Паскалийн хууль нь олон механизмыг зохион бүтээх үндэс суурь болдог. Зургийг хараарай, санаарай!
1. гидравлик пресс
Гидравлик үржүүлэгч нь даралтыг нэмэгдүүлэх зориулалттай (р2 > р1, учир нь ижил даралтын хүчээр S1 > S2).
Үржүүлэгчийг гидравлик пресст ашигладаг.
2. гидравлик өргөгч
Энэ бол өөрөө буулгагч машин дээр суурилуулсан гидравлик өргөгчийн хялбаршуулсан диаграмм юм.
Хөдөлгөөнт цилиндрийн зорилго нь поршений өргөх өндрийг нэмэгдүүлэх явдал юм. Ачааллыг бууруулахын тулд цоргыг нээнэ үү.
Тракторыг түлшээр хангах цэнэглэх төхөөрөмж нь дараах байдлаар ажилладаг: компрессор нь агаарыг түлшээр битүүмжилсэн саванд хийж, тракторын саванд хоолойгоор ордог.
4. шүршигч
Хөдөө аж ахуйн хортон шавьжтай тэмцэхэд ашигладаг шүршигчүүдэд хорт уусмал руу шахаж буй агаарын даралт 500,000 Н/м2 байна. Цорго онгорхой байх үед шингэн шүршдэг
5. усан хангамжийн систем
Пневматик усан хангамжийн систем. Шахуурга нь сав руу ус нийлүүлж, агаарын дэрийг шахаж, агаарын даралт 400,000 Н/м2 хүрэх үед унтардаг. Ус нь хоолойгоор дамжин байр руу урсдаг. Агаарын даралт буурах үед насос дахин асдаг.
6. усан буу
1,000,000,000 Н/м2 даралтын дор усан буугаар урсаж буй усны урсгал нь металл хоосон зайг цоолж, уурхайн чулуулгийг бутлана. Орчин үеийн гал унтраах тоног төхөөрөмж нь мөн усан буугаар тоноглогдсон.
7. шугам хоолой тавих үед
Агаарын даралт нь хоолойнуудыг "хийлдэг" бөгөөд тэдгээр нь ирмэг дээр гагнасан хавтгай металл ган тууз хэлбэрээр хийгдсэн байдаг. Энэ нь янз бүрийн зориулалтаар дамжуулах хоолой тавих ажлыг ихээхэн хялбаршуулдаг.
8. архитектурт
Синтетик хальсаар хийсэн асар том бөмбөгөр нь атмосферийн даралтаас ердөө 13.6 Н/м2 их даралтаар бэхлэгддэг.
9. хийн дамжуулах хоолой
10,000 - 30,000 Н/м2 даралт нь хийн савны шугам хоолойд ажилладаг. Тэдгээрийн галт тэрэгний хурд 45 км / цаг хүрдэг. Энэ төрлийн тээврийн хэрэгслийг задгай болон бусад материалыг тээвэрлэхэд ашигладаг.
Ахуйн хог хаягдлыг тээвэрлэх зориулалттай сав.
ЧИ ҮҮНИЙГ ХИЙЖ ЧАДНА
1. “Усан шумбагч онгоц шумбахад доторх агаарын даралт.....” гэсэн өгүүлбэрийг дуусга. Яагаад?
2. Сансрын нисгэгчдийн хоолыг хагас шингэн хэлбэрээр бэлтгэж, уян ханатай хоолойд хийнэ. Хоолойн дээр бага зэрэг дарснаар сансрын нисгэгч түүнээс агуулгыг арилгадаг. Үүнд ямар хууль илэрч байна вэ?
3. Усан онгоцноос хоолойгоор ус урсахын тулд юу хийх ёстой вэ?
4. Газрын тосны үйлдвэрт газрын гадаргад газрын тосыг өргөхөд шахсан агаар ашигладаг бөгөөд түүнийг компрессороор шахаж, газрын тос агуулсан давхаргын гадаргуугаас дээш зайд шахдаг. Үүнд ямар хууль илэрч байна вэ? Хэрхэн?
5. Агаараар хийлсэн хоосон цаасан уутыг гараараа юм уу ямар нэгэн хүчтэй зүйлээр цохиход яагаад тэсэрч хагардаг вэ?
6. Далайн гүний загасыг гадаргуу дээр татахад яагаад давсаг нь амнаас нь цухуйдаг вэ?
НОМЫН ТЭЭВЭР
ТА ЭНЭ ТАЛААР МЭДЭХ ҮҮ?
Декомпрессийн өвчин гэж юу вэ?
Хэрэв та усны гүнээс маш хурдан босвол энэ нь өөрөө илэрдэг. Усны даралт огцом буурч, цусанд ууссан агаар өргөжиж байна. Үүссэн бөмбөлөгүүд нь цусны судсыг хааж, цусны урсгалд саад учруулж, хүн үхэж болзошгүй. Тиймээс усанд шумбагчид болон шумбагч нар аажим аажмаар дээшилдэг тул цус нь үүссэн агаарын бөмбөлгийг уушиг руу зөөх цагтай болдог.
Бид яаж уух вэ?
Бид нэг аяга эсвэл халбага шингэнийг амандаа хийж, агуулгыг нь "татаж авдаг". Хэрхэн? Үнэндээ яагаад бидний аманд шингэн урсдаг вэ? Үүний шалтгаан нь: уух үед бид цээжийг өргөжүүлж, амны хөндийн агаарыг шингэлдэг; гаднах агаарын даралтын дор шингэн нь даралт багатай орон зай руу гүйж, улмаар бидний аманд нэвчдэг. Хэрэв бид эдгээр савнуудын аль нэгнийх нь дээрх агаарыг багасгаж эхэлбэл харилцаа холбооны судсан дахь шингэнд тохиолдохтой ижил зүйл тохиолддог: агаар мандлын даралтын дор энэ сав дахь шингэн дээшлэх болно. Харин ч лонхны хүзүүг уруулаараа барьж авбал амны хөндий ба усны дээгүүр агаарын даралт ижил байдаг тул ямар ч оролдлогогүйгээр ам руугаа ус “сугалах”гүй. Тиймээс бид зөвхөн амаараа төдийгүй уушигаараа уудаг; Эцсийн эцэст уушгины тэлэлт нь бидний аманд шингэн урсдаг шалтгаан юм.
Бөмбөлөг
"Савангийн хөөсийг үлээлгэ" гэж Английн агуу эрдэмтэн Келвин бичжээ, "түүнийг хараарай: чи түүнээс физикийн сургамж авахаа болихгүйгээр бүх насаараа үүнийг судалж чадна."
Цэцгийн эргэн тойронд савангийн хөөс
Савангийн уусмалыг хангалттай хэмжээгээр таваг эсвэл тавиур руу хийнэ, ингэснээр хавтангийн ёроолыг 2 - 3 мм-ийн давхаргаар хучна; Цэцэг эсвэл ваарыг голд нь байрлуулж, шилэн юүлүүрээр хучдаг. Дараа нь юүлүүрийг аажмаар дээшлүүлж, нарийн хоолой руу нь үлээлгэдэг - савангийн хөөс үүсдэг; энэ бөмбөлөг хангалттай хэмжээтэй болоход юүлүүрийг хазайлгаж, доороос нь хөөсийг суллана. Дараа нь цэцэг нь солонгын бүх өнгөөр гялалзсан савангийн хальсаар хийсэн тунгалаг хагас дугуй малгайны дор хэвтэж байх болно.
Дотор нь хэд хэдэн бөмбөлөгүүд байдаг
Тайлбарласан туршилтанд ашигласан юүлүүрээс том савангийн хөөс үлээж байна. Дараа нь сүрлийг савангийн уусмалд бүрэн дүрж, зөвхөн аманд авах шаардлагатай үзүүр нь хуурай хэвээр үлдэж, эхний бөмбөлөгний ханаар төв рүү нь болгоомжтой түлхэнэ; Дараа нь сүрлийг аажмаар буцааж, харин ирмэг рүү нь аваачиж өгөхгүйгээр эхнийх нь дотор байгаа хоёр дахь бөмбөлгийг, гурав дахь, дөрөв дэх гэх мэтийг үлээлгэдэг. дулаан өрөөг хүйтэн өрөөнд шилжүүлэх: түүний хэмжээ багасч, эсрэгээр хүйтэн өрөөнөөс дулаан өрөөнд шилжихэд хавдаж байна. Шалтгаан нь мэдээж бөмбөлөг дотор агуулагдах агаарын шахалт, тэлэлтэд оршдог. Жишээлбэл, хүйтэн жавартай үед - 15 ° C-ийн температурт бөмбөлгийн хэмжээ 1000 шоо метр болно. см бөгөөд энэ нь хүйтнээс +15 ° C температуртай өрөөнд орж ирдэг бол эзлэхүүн нь ойролцоогоор 1000 * 30 * 1/273 = 110 шоо метрээр нэмэгдэх ёстой. см.
Савангийн бөмбөлгийн эмзэг байдлын талаархи ердийн санаанууд нь бүрэн зөв биш юм: зөв харьцах замаар савангийн хөөсийг хэдэн арван жилийн турш хадгалах боломжтой. Английн физикч Дьюар (агаар шингэрүүлэх чиглэлээр хийсэн ажлаараа алдартай) савангийн хөөсийг тоос шороо, хуурайшилт, агаарын цочролоос сайн хамгаалсан тусгай саванд хадгалдаг; ийм нөхцөлд тэрээр нэг сар ба түүнээс дээш хугацаанд зарим бөмбөлгийг хадгалж чадсан. Америк дахь Лоуренс олон жилийн турш савангийн хөөсийг шилэн таглаан дор хадгалж чадсан.
Шингэн дэх даралт. Паскалийн хууль
Шингэн дэх хэсгүүд нь хөдөлгөөнт байдаг тул тэдгээр нь өөрийн гэсэн хэлбэртэй байдаггүй, гэхдээ өөрийн эзэлхүүнтэй бөгөөд шахалт, суналтыг эсэргүүцдэг; зүсэлтийн хэв гажилтыг эсэргүүцэхгүй (урсгалын шинж чанар).
Амралттай шингэнд хоёр төрлийн статик даралт байдаг. гидростатикТэгээд гадна. Дэлхийд таталцлын улмаас шингэн нь савны ёроол, хананд, мөн дотор нь байрлах биед дарамт учруулдаг. Шингэн баганын жингээс үүсэх даралтыг гидростатик гэж нэрлэдэг. Янз бүрийн өндөрт байгаа шингэний даралт нь өөр өөр бөгөөд түүнийг хэрэглэж буй талбайн чиглэлээс хамаардаггүй.
Шингэнийг S хөндлөн огтлолын талбайтай цилиндр хэлбэртэй саванд хийнэ; шингэний баганын өндөр h. Дараа нь
Шингэний гидростатик даралт нь нягтралаас хамаарна Ршингэн, чөлөөт уналтын хурдатгалаас g ба тухайн цэг байрлах h гүнээс. Энэ нь шингэний баганын хэлбэрээс хамаардаггүй.
Гүн h-ийг авч үзэж буй цэгээс шингэний чөлөөт гадаргуугийн түвшин хүртэл босоогоор хэмжинэ.
Жингүйдлийн нөхцөлд шингэнд гидростатик даралт байхгүй тул шингэн нь жингүй болдог. Гадаад даралт нь гадны хүчний нөлөөн дор шингэний шахалтыг тодорхойлдог. Энэ нь тэнцүү байна:
Гадаад даралтын жишээ: гидравлик системд бий болсон атмосферийн даралт ба даралт. Францын эрдэмтэн Блез Паскаль (1623-1662) дараахь зүйлийг тогтоожээ. шингэн ба хий нь тэдгээрт үзүүлэх даралтыг бүх чиглэлд жигд дамжуулдаг (Паскалын хууль). Даралтыг хэмжихийн тулд даралт хэмжигч.
Тэдний загвар нь маш олон янз байдаг. Жишээлбэл, шингэний даралт хэмжигч төхөөрөмжийг авч үзье. Энэ нь U хэлбэрийн хоолойноос бүрдэх бөгөөд нэг төгсгөл нь даралтыг хэмждэг усан сантай холбогддог. Даралт хэмжигч тохойн дахь баганын зөрүүгээр даралтыг тодорхойлж болно.
Хоёр тал байхгүй
Хий нь түүнд өгсөн эзлэхүүнийг бүхэлд нь дүүргэдэг нь мэдэгдэж байна. Үүний зэрэгцээ савны ёроол, хананд дардаг. Энэ даралт нь хийн молекулуудын хөдөлгөөн, савны ханатай мөргөлдөхөөс үүсдэг. Бүх чиглэлүүд тэнцүү тул бүх ханан дээрх даралт ижил байх болно.
Хийн даралт нь дараахь зүйлээс хамаарна.
Хийн массаас - саванд хий их байх тусам даралт ихсэх болно.
-савны эзэлхүүнээс хамаарч - тодорхой масстай хийтэй эзэлхүүн бага байх тусам даралт ихсэх болно;
- температур дээр - температур нэмэгдэхийн хэрээр молекулуудын хөдөлгөөний хурд нэмэгдэж, тэдгээр нь илүү эрчимтэй харилцан үйлчилж, савны хананд мөргөлддөг тул даралт нэмэгддэг.
Хийг хадгалах, тээвэрлэхийн тулд тэдгээрийг хүчтэй шахдаг бөгөөд энэ нь тэдний даралтыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Тиймээс ийм тохиолдолд тусгай, маш бат бөх ган цилиндрийг ашигладаг. Жишээлбэл, ийм цилиндр нь шумбагч онгоцонд шахсан агаарыг хадгалдаг.
Францын физикч Блез Паскаль шингэн юмуу хийн даралтыг тодорхойлсон хуулийг бий болгосон. Паскалийн хууль: Шингэн эсвэл хийд үйлчлэх даралт нь шингэн эсвэл хийн цэг бүрт өөрчлөгдөөгүй дамждаг.
Шингэнүүд нь дэлхийн бүх биетүүдийн нэгэн адил таталцлын нөлөөнд автдаг. Тиймээс савны шингэний давхарга бүр өөрийн жингээрээ бусад давхаргад дарагддаг бөгөөд энэ даралт нь Паскалийн хуулийн дагуу бүх чиглэлд дамждаг. Өөрөөр хэлбэл, шингэний дотор даралт байгаа бөгөөд ижил түвшинд бүх чиглэлд ижил байна. Гүн гүнзгийрэх тусам шингэний даралт нэмэгддэг. Шингэний даралт нь шингэний шинж чанараас хамаарна, i.e. түүний нягтрал дээр.
Шингэний даралт гүн нэмэгдэх тусам нэмэгддэг тул шумбагч ердийн хөнгөн жинтэй шумбах хувцастай 100 метрийн гүнд ажиллах боломжтой. Их гүнд тусгай хамгаалалт шаардлагатай. Хэдэн км-ийн гүнд судалгаа хийхдээ их хэмжээний даралтыг тэсвэрлэх чадвартай ванн ба ванны хавтанг ашигладаг.
xn—-7sbfhivhrke5c.xn--p1ai
Шингэн дэх даралт. Паскалийн хууль. Шингэн дэх даралтын гүнээс хамаарал
Энэхүү видео хичээлийг захиалгаар авах боломжтой
Аль хэдийн захиалга авсан уу? Орох гэж
Энэ хичээлээр бид шингэн ба хийн бие ба хатуу биетүүдийн ялгааг авч үзэх болно. Хэрэв бид шингэний эзэлхүүнийг өөрчлөхийг хүсвэл хатуу биетийн эзэлхүүнийг өөрчлөхөд хэрэглэж буй хүчинтэй харьцуулахуйц их хүчийг ашиглах шаардлагатай болно. Хийн хэмжээг өөрчлөхийн тулд шахуурга болон бусад механик төхөөрөмж гэх мэт маш ноцтой хүч шаардагдана. Гэхдээ хэрэв бид шингэн эсвэл хийн хэлбэрийг өөрчлөхийг хүсч, үүнийг хангалттай удаан хийвэл ямар ч хүчин чармайлт гаргах шаардлагагүй болно. Энэ нь шингэн ба хийн хатуу биетээс ялгарах гол ялгаа юм.
Шингэний даралт
Энэ нөлөөний шалтгаан юу вэ? Баримт нь шингэний янз бүрийн давхаргууд бие биентэйгээ харьцуулахад нүүлгэн шилжүүлэхэд түүний дотор деформацитай холбоотой хүч үүсэхгүй. Шингэн ба хийн орчинд ямар ч өөрчлөлт, хэв гажилт байхгүй боловч хатуу биетүүдэд нэг давхаргыг нөгөө рүү шилжүүлэхийг оролдох үед мэдэгдэхүйц уян хатан хүч үүсдэг. Тиймээс шингэн нь түүний байрлуулсан эзэлхүүний доод хэсгийг дүүргэх хандлагатай байдаг гэж тэд хэлдэг. Хий нь түүнийг байрлуулсан эзэлхүүнийг бүхэлд нь дүүргэх хандлагатай байдаг. Гэхдээ энэ нь үнэндээ буруу ойлголт бөгөөд хэрэв бид дэлхийгээ гаднаас нь харвал хий (дэлхийн агаар мандал) доош унаж, дэлхийн гадаргуу дээрх тодорхой хэсгийг дүүргэх хандлагатай байгааг харах болно. Энэ хэсгийн дээд хил нь далай, далай, нуурыг дүүргэх шингэний гадаргуу шиг нэлээд тэгш, гөлгөр юм. Гол зүйл бол хийн нягт нь шингэний нягтаас хамаагүй бага тул хэрэв хий нь маш нягт байсан бол энэ нь мөн адил доош унаж, бид агаар мандлын дээд хилийг харах болно. Шингэн ба хийд ямар ч өөрчлөлт, хэв гажилт байхгүй тул бүх хүч нь шингэн ба хийн орчны өөр өөр хэсгүүдийн хооронд харилцан үйлчилдэг бөгөөд эдгээр нь эдгээр хэсгүүдийг тусгаарлах ердийн гадаргуугийн дагуу чиглэсэн хүч юм. Хэвийн гадаргуугийн дагуу үргэлж чиглэсэн ийм хүчийг дууддаг даралтын хүч. Хэрэв бид тодорхой гадаргуу дээрх даралтын хүчний хэмжээг энэ гадаргуугийн талбайд хуваавал хийн орчинд ч гэсэн даралтын хүчний нягтыг олж авдаг бөгөөд үүнийг зүгээр л даралт гэж нэрлэдэг (эсвэл заримдаа гидростатик даралтыг нэмдэг). Учир нь даралтын үүднээс хийн орчин нь шингэн орчиноос бараг ялгаагүй юм.
Паскалийн хууль
Шингэн ба хийн орчинд даралтын тархалтын шинж чанарыг 17-р зууны эхэн үеэс судалж эхэлсэн бөгөөд шингэн ба хийн орчинд даралтын тархалтын хуулийг анх тогтоосон хүн бол Францын математикч Блез Паскаль юм.
Даралтын хэмжээ нь энэ даралтыг хэрэглэж буй гадаргуугийн хэвийн чиглэлээс хамаардаггүй, өөрөөр хэлбэл даралтын хуваарилалт нь бүх чиглэлд изотроп (ижил) байна.
Энэ хуулийг туршилтаар тогтоосон. Тодорхой шингэнд нэг хөл нь босоо, хоёр дахь нь хэвтээ байрлалтай тэгш өнцөгт призм байдаг гэж бодъё. Босоо ханан дээрх даралт P 2, хэвтээ ханан дээрх даралт P 3, дурын ханан дээрх даралт P 1 байна. Гурван тал нь тэгш өнцөгт гурвалжин үүсгэдэг бөгөөд эдгээр тал дээр ажиллаж буй даралтын хүч нь эдгээр гадаргуу руу хэвийн чиглэгддэг. Сонгосон эзэлхүүн нь тэнцвэртэй, амарч, хаашаа ч хөдөлдөггүй тул түүнд үйлчлэх хүчний нийлбэр нь тэгтэй тэнцүү байна. Гипотенузын хэвийн үйлчлэлийн хүч нь гадаргуугийн талбайтай пропорциональ байна, өөрөөр хэлбэл даралтыг гадаргуугийн талбайтай тэнцүү байна. Босоо болон хэвтээ хананд үйлчлэх хүч нь эдгээр гадаргуугийн талбайтай пропорциональ бөгөөд перпендикуляр чиглүүлдэг. Өөрөөр хэлбэл, босоо чиглэлд үйлчлэх хүч нь хэвтээ чиглэлд, хэвтээ чиглэлд үйлчилж буй хүч нь босоо чиглэлд чиглэгддэг. Эдгээр гурван хүч нь тэг хүртэл нийлдэг тул гурвалжин үүсгэдэг бөгөөд энэ нь энэ гурвалжинтай бүрэн төстэй юм.
Цагаан будаа. 1. Обьектэд үйлчлэх хүчний хуваарилалт
Эдгээр гурвалжнуудын ижил төстэй байдлаас шалтгаалан тэдгээр нь ижил төстэй бөгөөд тэдгээрийг бүрдүүлж буй талууд нь бие биендээ перпендикуляр байдаг тул энэ гурвалжны талуудын талбайн хоорондын пропорциональ байдлын коэффициент нь бүх талуудын хувьд ижил байх ёстой гэсэн үг юм. , P 1 = P 2 = P 3.
Ийнхүү даралтыг аль ч чиглэлд чиглүүлж, хэмжээ нь тэнцүү байна гэсэн Паскалийн туршилтын хуулийг бид баталж байна. Тиймээс Паскалийн хуулийн дагуу шингэний өгөгдсөн цэг дэх даралт бүх чиглэлд ижил байна гэдгийг бид тогтоосон.
Одоо бид шингэн дэх ижил түвшний даралт хаа сайгүй адилхан гэдгийг батлах болно.
Цагаан будаа. 2. Цилиндрийн хананд үйлчлэх хүч
Бид нягтралтай шингэнээр дүүрсэн цилиндр байна гэж төсөөлөөд үз дээ ρ , цилиндрийн ханан дээрх даралт нь P 1 ба P 2 тус тус, шингэний масс тайван байдалд байгаа тул цилиндрийн хананд үйлчлэх хүч тэнцүү байх болно, учир нь тэдгээрийн талбайнууд тэнцүү, өөрөөр хэлбэл P 1 = P байна. 2. Ижил түвшний шингэнд даралт ижил байдгийг бид ингэж нотолсон.
Шингэн дэх даралтын гүнээс хамаарал
Таталцлын талбарт байрлах шингэнийг авч үзье. Таталцлын талбар нь шингэн дээр ажиллаж, түүнийг шахах гэж оролддог боловч шингэн нь шахагдах боломжгүй, ямар ч нөлөөгөөр шингэний нягт үргэлж ижил байдаг тул шингэн нь маш сул шахагддаг. Энэ нь шингэн ба хийн хоорондох ноцтой ялгаа тул бидний авч үзэх томъёонууд нь шахагдахгүй шингэнтэй холбоотой бөгөөд хийн орчинд хэрэглэх боломжгүй юм.
Цагаан будаа. 3. Шингэнтэй зүйл
Таталцлын хурдатгал g бүхий таталцлын талбайд байгаа шингэний талбай S = 1, өндөр h, шингэний нягт ρ объектыг авч үзье. Дээр нь P 0 шингэний даралт, доор нь P h даралт байдаг, учир нь объект тэнцвэрт байдалд байгаа тул түүнд үйлчлэх хүчний нийлбэр тэгтэй тэнцүү байх болно. Таталцлын хүч нь таталцлын хурдатгалд ногдох шингэний нягт ба эзэлхүүнтэй тэнцүү байх болно Ft = ρ г V, V = h S, ба S = 1 тул бид Ft = ρ g h авна.
Даралтын нийт хүч нь даралтын зөрүүг хөндлөн огтлолын талбайгаар үржүүлсэнтэй тэнцүү боловч бид нэгдмэл байдалтай тэнцүү тул P = P h - P 0 болно.
Энэ биет хөдлөхгүй тул эдгээр хоёр хүч нь хоорондоо тэнцүү Ft = P.
Бид шингэний даралтын гүнээс хамаарах хамаарлыг эсвэл гидростатик даралтын хуулиас олж авдаг. h гүн дэх даралт нь тэг гүн дэх даралтаас ρ g h хэмжээгээр ялгаатай: P h = P 0 + (ρ g h).
Холбоо барих хөлөг онгоцны тухай хууль
Хоёр үүсэлтэй мэдэгдлийг ашиглан бид өөр хуулийг гаргаж авах боломжтой - харилцааны хөлөг онгоцны тухай хууль.
Цагаан будаа. 4. Холбоо барих хөлөг онгоц
Өөр өөр хөндлөн огтлолтой хоёр цилиндр хоорондоо холбогдсон тул эдгээр саванд ρ нягттай шингэн хийнэ. Холбоо барих хөлөг онгоцны тухай хуульд: эдгээр хөлөг онгоцны түвшин яг ижил байх болно.Энэ мэдэгдлийг баталъя.
Жижиг савны дээд хэсгийн даралт P 0 нь савны ёроолд байгаа даралтаас ρ g h-ээр бага байх ба үүнтэй адил P 0 даралт нь том савны доод талын даралтаас бага байх болно. ижил хэмжээгээр ρ g h, тэдгээрийн нягтрал ба гүн нь ижил тул эдгээр утгууд нь тэдний хувьд ижил байх болно.
Хэрэв өөр өөр нягтралтай шингэнийг саванд хийвэл тэдгээрийн түвшин өөр өөр байх болно.
Дүгнэлт. Гидравлик пресс
Гидростатикийн хуулиудыг 17-р зууны эхээр Паскаль тогтоосон бөгөөд түүнээс хойш эдгээр хуулиудын үндсэн дээр асар олон тооны гидравлик машин механизмууд ажиллаж байна. Бид гидравлик дарагч гэж нэрлэгддэг төхөөрөмжийг авч үзэх болно.
Цагаан будаа. 5. Гидравлик пресс
S 1 ба S 2 хөндлөн огтлолын талбай бүхий хоёр цилиндрээс бүрдэх саванд цутгасан шингэнийг ижил өндөрт суурилуулна. Эдгээр цилиндрт поршенууд байрлуулж, F 1 хүчийг хэрэглэснээр бид F 1 = P 0 S 1-ийг авна.
Поршенд үзүүлэх даралт нь ижил байдаг тул том поршенд үзүүлэх хүч нь түүнийг тайван байлгахын тулд бага поршенд үзүүлэх хүчнээс давж гарахыг хялбархан харж болно. Эдгээр хүчнүүдийн нэг нь том поршений талбайг жижиг поршений талбайд хуваасан юм.
Жижиг бүлүүрт дур мэдэн бага хүч хэрэглэснээр бид илүү том поршенд маш том хүчийг бий болгоно - гидравлик пресс яг ийм байдлаар ажилладаг. Том пресс эсвэл тухайн газарт байрлуулсан хэсэгт үзүүлэх хүч нь дур зоргоороо их байх болно.
Дараагийн сэдэв бол хөдөлгөөнгүй биетийн тухай Архимедийн хуулиуд юм.
Гэрийн даалгавар
- Паскалийн хуулийг тодорхойл.
- Холбоо барих хөлөг онгоцны тухай хуульд юу гэж заасан байдаг вэ?
- Сайтын асуултанд хариулна уу (Эх сурвалж).
- Тихомирова С.А., Яворский Б.М. Физик (үндсэн түвшин) - М.: Mnemosyne, 2012.
- Гэндэнштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физик 10-р анги. - М.: Илекса, 2005 он.
- Громов С.В., Родина Н.А. Физикийн 7-р анги, 2002 он.
Шингэн ба хийн Паскалийн хууль
Шингэн ба хий нь тэдэнд үзүүлэх даралтыг бүх чиглэлд жигд дамжуулдаг.
Энэ хуулийг 14-р зууны дунд үед Францын эрдэмтэн Б.Паскаль нээж, улмаар түүний нэрийг авчээ.
Шингэн ба хий нь даралтыг дамжуулдаг нь тэдгээрийн бүрдсэн хэсгүүдийн өндөр хөдөлгөөнтэй холбоотой гэж тайлбарладаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг бөөмс нь идэвхгүй, зөвхөн тэнцвэрийн байрлалынхаа эргэн тойронд хэлбэлзэж чаддаг хатуу биетүүдээс ихээхэн ялгаатай болгодог. Поршентой хаалттай саванд хий байна гэж бодъё; түүний молекулууд түүнд өгсөн бүх эзэлхүүнийг жигд дүүргэдэг. Поршенийг хөдөлгөж, савны эзэлхүүнийг багасгаж, поршений зэргэлдээх хийн давхарга шахагдаж, хийн молекулууд поршений зайнаас илүү нягт байрлана. Гэвч хэсэг хугацааны дараа эмх замбараагүй хөдөлгөөнд оролцож буй хийн хэсгүүд бусад хэсгүүдтэй холилдож, хийн нягтрал тэгшлэх боловч поршений хөдөлж эхлэхээс өмнөхөөсөө их болно. Энэ тохиолдолд савны ёроол ба хананд үзүүлэх нөлөөллийн тоо нэмэгддэг тул поршений даралтыг хий бүх чиглэлд жигд дамжуулж, цэг бүрт ижил хэмжээгээр нэмэгддэг. Үүнтэй төстэй үндэслэлийг шингэн зүйлд хэрэглэж болно.
Паскалийн хуулийн томъёолол
Амралттай байгаа шингэн (хий) дээр гадны хүчнээс үүссэн даралтыг бодис бүх чиглэлд шингэн (хий) болон савны хананд ямар ч өөрчлөлтгүйгээр дамжуулдаг.
Паскалийн хууль нь шахагдах чадварыг үл тоомсорловол шахагдахгүй, шахагдах шингэн ба хийд хамаарна. Энэ хууль нь энерги хадгалагдах хуулийн үр дагавар юм.
Шингэн ба хийн гидростатик даралт
Шингэн ба хий нь зөвхөн гаднах даралтыг төдийгүй таталцлын хүчин зүйлээс үүдэлтэй даралтыг дамжуулдаг. Энэ хүч нь шингэний (хий) дотор даралтыг бий болгодог бөгөөд энэ нь живэх гүнээс хамаардаг бол гадны нөлөөгөөр тухайн бодисын аль ч цэгт энэ даралтыг ижил хэмжээгээр нэмэгдүүлдэг.
Шингэний (хий) тайван байдалд үзүүлэх даралтыг гидростатик гэж нэрлэдэг. Шингэн (хий) доторх аль ч гүн дэх гидростатик даралт ($p$) нь түүний (тэр) байрлах савны хэлбэрээс хамаарахгүй бөгөөд дараахтай тэнцүү байна.
Энд $h$ нь шингэн (хийн) баганын өндөр; $\rho$ нь бодисын нягт юм. Гидростатик даралтын хувьд (1) томъёоноос харахад ижил гүнд байгаа шингэн (хий) бүх газарт даралт ижил байна. Гүн нэмэгдэхийн хэрээр гидростатик даралт нэмэгддэг. Тиймээс 10 км-ийн гүнд усны даралт ойролцоогоор $ ^8 Па $ байна.
Паскалийн хуулийн үр дагавар: тэнцвэрт байдалд байгаа шингэний (хий) ижил хэвтээ түвшний аль ч цэг дэх даралт нь ижил утгатай байна.
Шийдэл бүхий асуудлын жишээ
Дасгал хийх.Өөр өөр хэлбэрийн гурван хөлөг онгоцыг үзүүлэв (Зураг 1). Хөлөг онгоцны ёроолын талбай нь $S$ байна. Савны аль нь ёроолд ижил шингэний даралт хамгийн их байх вэ?
Шийдэл.Энэ асуудал нь гидростатик парадокстой холбоотой юм. Паскалийн хуулийн үр дагавар нь шингэний даралт нь савны хэлбэрээс хамаардаггүй, харин шингэний баганын өндрөөр тодорхойлогддог. Асуудлын нөхцлийн дагуу сав бүрийн ёроолын талбай нь S-тэй тэнцүү тул 1-р зурагнаас харахад шингэний жин өөр өөр байсан ч шингэний баганын өндөр ижил байна. бүх савны ёроолд үзүүлэх "жин" даралтын хүч нь ижил бөгөөд цилиндр хэлбэртэй савны шингэний жинтэй тэнцүү байна. Энэ парадоксын тайлбар нь налуу ханан дээрх шингэний даралтын хүч нь босоо бүрэлдэхүүн хэсэгтэй байдаг бөгөөд энэ нь дээд тал руу нарийсч, өргөжиж буй саванд дээшээ чиглэсэн байдаг.
Дасгал хийх.Зураг 2-т шингэнтэй харилцах хоёр савыг харуулав. Нэг хөлөг онгоцны хөндлөн огтлол нь хоёр дахьоос $n\$ дахин бага байна. Усан онгоцнууд нь поршений тусламжтайгаар хаалттай байдаг. Жижиг поршенд $F_2 хүч үйлчилнэ.\ $Систем тэнцвэрт байдалд байхын тулд том поршенд ямар хүч үйлчлэх ёстой вэ?
Шийдэл.Асуудал нь Паскалийн хуулийн үндсэн дээр ажилладаг гидравлик хэвлэлийн диаграммыг үзүүлэв. Эхний поршений шингэн дээр үүсгэсэн даралт нь дараахтай тэнцүү байна.
Хоёрдахь бүлүүр нь шингэн дээр даралт үүсгэдэг.
Хэрэв систем тэнцвэрт байдалд байгаа бол $p_1$ ба $p_2$ тэнцүү бол бид бичнэ:
Том бүлүүрт үйлчлэх хүчний хэмжээг олцгооё.
Шингэн дэх даралт Паскалийн хууль
§ 11. Паскалийн хууль. Холбоо барих хөлөг онгоцууд
Шингэнийг (эсвэл хий) хаалттай саванд хийнэ (Зураг 17).
Шингэн дээр түүний хилийн аль ч хэсэгт, жишээлбэл, поршений даралт нь шингэний бүх цэгүүдэд өөрчлөлтгүйгээр дамждаг. Паскалийн хууль.
Паскалийн хууль нь хийн хувьд ч хүчинтэй. Шингэн нь зөвхөн перпендикуляр ямар ч гадаргуу дээр дарж байгааг харгалзан шингэнд оюун ухаанаар тодорхойлсон дурын цилиндр эзэлхүүний тэнцвэрийн нөхцөлийг харгалзан энэ хуулийг гаргаж болно (Зураг 17).
Ижил техникийг ашигласнаар жигд таталцлын орон байгаа тул шингэний хоёр түвшний даралтын зөрүүг `H` зайд бие биенээсээ өндрөөр нь `Deltap= харьцаагаар өгч болно. rhogH`, энд `rho` нь шингэний нягт юм. энэ нь гэсэн үг
нэгэн төрлийн шингэнээр дүүрсэн холбоо барих савнуудад нэг хэвтээ хавтгайд байрлах шингэний бүх цэгийн даралт нь савны хэлбэрээс үл хамааран ижил байна.
Энэ тохиолдолд холбоо барих савны шингэний гадаргууг ижил түвшинд тогтооно (Зураг 18).
Таталцлын талбайн улмаас шингэнд гарч буй даралтыг гидростатик гэж нэрлэдэг. Шингэний гадаргуугаас тооцвол `H` гүн дэх шингэнд гидростатик даралт `p=rhogH` байна. Шингэн дэх нийт даралт нь шингэний гадаргуу дээрх даралт (ихэвчлэн атмосферийн даралт) ба гидростатик даралтын нийлбэр юм.
- Лекц 1. ОХУ-ын эрх зүйн тогтолцоонд олон улсын хувийн эрх зүй 1.3. Олон улсын хувийн эрх зүйн тогтолцоо Олон улсын хувийн эрх зүй нь эрх зүйн олон салбарын нэгэн адил ерөнхий ба тусгай гэсэн хоёр хэсэгт хуваагддаг. Ерөнхий хэсэг нь […]
- Сэдэв 1: Эрүүгийн хуулийн нийтлэг заалт 1.7. Эрүүгийн-гүйцэтгэх эрх зүйн хэм хэмжээний ойлголт, төрөл, бүтэц Эрүүгийн-гүйцэтгэх эрх зүйн хэм хэмжээ нь нийтээр дагаж мөрдөх, албан ёсоор тодорхойлсон зан үйлийн дүрэм юм […]
- Аюулгүй зан үйлийн дүрмийн талаархи бяцхан нэвтэрхий толь Хичээлийн танилцуулга Анхаар! Слайдыг урьдчилан үзэх нь зөвхөн мэдээллийн зорилгоор хийгдсэн бөгөөд үзүүлэнгийн бүх шинж чанарыг илэрхийлэхгүй байж болно. Хэрэв […]
- Амьтны ертөнцийн объектуудын өмчлөлийн хэлбэр, төрлүүд юу вэ? "Амьтны аймгийн тухай" Холбооны хуулийн (4-р зүйл) дагуу ОХУ-ын нутаг дэвсгэр дэх амьтан нь төрийн өмч юм. Эх газрын […]
- Хэрэв та гэртээ бодлогоо мартсан бол ГЭРТЭЭ БОДЛОГОГО МАРТСАН БОЛ БАЙГАА ХЯНАЛТЫН БАЙГУУЛЛАГЫН ХӨДӨЛГӨӨНИЙГ БАЙГУУЛЛАГАА ХЭРХЭН БАТЛАХ ВЭ МАШИНЫГ 3-р сард үзэсгэлэнгийн танхимаас худалдан авч, 3-р сард улсын бүртгэлд бүртгүүлсэн. үдээс хойш, Влад! хариуцлага […]
- Тодорхой зорилтот зардлыг санхүүжүүлэхэд санхүүгийн тусламж үзүүлэх Субвенци, татаас хэлбэрээр санхүүгийн тусламж үзүүлэх нэг онцлог шинж нь тэдний зорилтот болон зорилтот шинж чанар юм. ДАХЬ […]
Шингэн, хий, хатуу бодисын даралтын шинж чанар нь өөр өөр байдаг. Шингэн ба хийн даралт нь өөр өөр шинж чанартай боловч тэдгээрийн даралт нь хатуу биетүүдээс ялгагдах ижил төстэй нөлөө үзүүлдэг. Энэ нөлөө, эс тэгвээс физик үзэгдлийг Паскалийн хуулиар дүрсэлсэн байдаг.
Паскалийн хуульд ингэж заасан байдаг. Шингэн эсвэл хийн аль нэг цэгт гадны хүчнээс үүссэн даралт нь шингэн эсвэл хийгээр дамжин ямар ч цэг хүртэл өөрчлөгддөггүй.. Энэ хуулийг 17-р зуунд Блез Паскал нээсэн.
Паскалийн хууль нь хэрэв жишээлбэл, хий 10 Н хүчээр дарагдсан бөгөөд энэ даралтын талбай нь 10 см 2 (жишээ нь (0.1 * 0.1) м 2 = 0.01 м 2) бол даралт гэсэн үг юм. хүч хэрэглэх цэг дээр p = F/S = 10 Н / 0.01 м 2 = 1000 Па-аар нэмэгдэх ба хийн бүх газарт даралт энэ хэмжээгээр нэмэгдэх болно. Өөрөөр хэлбэл, даралтыг хийн аль ч цэгт өөрчлөхгүйгээр дамжуулах болно.
Шингэний хувьд ч мөн адил. Гэхдээ хатуу бодисын хувьд - үгүй. Энэ нь шингэн ба хийн молекулууд хөдөлгөөнтэй байдаг бөгөөд хатуу биетүүдэд чичирч чаддаг ч байрандаа үлддэгтэй холбоотой юм. Хий ба шингэн дэх молекулууд өндөр даралтын бүсээс бага даралттай газар руу шилждэг тул эзэлхүүн дэх даралт хурдан тэнцүү болдог.
Паскалийн хуулийг туршлагаар баталдаг. Хэрэв та усаар дүүргэсэн резинэн бөмбөлөгт маш жижиг цоорхойг цоолох юм бол тэдгээрийн дундуур ус дуслах болно. Хэрэв та одоо бөмбөгний аль нэг хэсэгт дарвал бүх нүхнээс хүч хэрэглэж байгаа газраас хэр хол байгаагаас үл хамааран ус ойролцоогоор тэнцүү хэмжээний урсгалаар урсах болно. Энэ нь даралт бүхэлдээ эзлэхүүнээр тархсан болохыг харуулж байна.
Паскалийн хууль нь практик хэрэглээтэй. Хэрэв шингэний гадаргуугийн жижиг талбайд тодорхой хүч хэрэглэвэл шингэний бүх эзэлхүүн дээр даралт ихсэх болно. Энэ даралт нь илүү том гадаргууг хөдөлгөх ажлыг хийж чадна.
Жишээлбэл, S1 талбайд F1 хүчийг хэрэглэвэл бүх эзлэхүүний туршид нэмэлт даралт p үүснэ.
Энэ даралт нь S 2 талбайд F 2 хүчийг үзүүлнэ.
Энэ нь талбай том байх тусмаа хүч их байгааг харуулж байна. Өөрөөр хэлбэл, хэрэв бид жижиг газар нутагт жижиг хүчийг үүсгэдэг бол энэ нь илүү том талбайд том хүч болж хувирдаг. Хэрэв томъёонд даралтыг (p) анхны хүч ба талбайгаар сольсон бол бид дараах томъёог авна.
F 2 = (F 1 / S 1) * S 2 = (F 1 * S 2) / S 1
F 1-ийг зүүн тийш шилжүүлье:
F 2 / F 1 = S 2 / S 1
Үүнээс үзэхэд F 2 нь F 1-ээс хэд дахин их, S 2 нь S 1-ээс олон дахин их байна.
Энэхүү хүч чадлын өсөлт дээр үндэслэн гидравлик даралтыг бий болгодог. Тэдгээрийн дотор нарийн поршенд бага хүч хэрэглэдэг. Үүний үр дүнд өргөн поршенд том хүч гарч ирдэг бөгөөд энэ нь хүнд ачааг өргөх эсвэл дарагдсан биед дарамт учруулах чадвартай.