Studiem presiunea lichidului. Desenează concluzii

Pentru a aborda problema "Fluid Pressure", să începem cu exemplele clasice și să trecem treptat la opțiuni mai complexe și mai confuze. Pentru un vas de formă cilindrică, ale cărui pereți sunt strict verticali, iar fundul este orizontal, presiunea hidrostatică lichidul turnat în înălțimea h, pentru fiecare punct al fundului va fi neschimbat. Formula pentru calcularea acestei valori va arata ca p = rgh, unde r este densitatea lichidului - g este acceleratia free fall- h este înălțimea coloanei de lichid. Valoarea lui p pentru toate punctele din fund este aceeași.

Prin introducerea zonei din fundul vasului S în formulă, este posibil să se calculeze forța de presiune F. Având în vedere că presiunea lichidului de pe fundul vasului în fiecare punct este aceeași, concluzia logică este F = rghS.

Este ușor de văzut că în acest caz forța de presiune la partea inferioară este egală cu greutatea lichidului turnat într-un vas cilindric de formă obișnuită. Se pare că este paradoxal, dar are o explicație științifică și logică spunând că formula F = rghS funcționează pentru nave cu forme foarte diferite. Cu alte cuvinte, în aceleași valori ale S - zona de fund și h - înălțimea nivelului de lichid al presiunii lichidului pe fundul aceeași pentru toate navele, indiferent de care găzduiește volumul fiecărei nave individuale. Greutatea lichidului efectiv umplut în vasele de orice formă și pot fi mai mici și mai mari decât forțele de presiune pe partea de jos, dar va satisface întotdeauna regula de mai sus.

Urmând principiul fundamental al fizicii de a verifica concluziile teoretice în practică, Pascal a sugerat utilizarea unui instrument numit după numele său. Punctul culminant al acestui dispozitiv este un stand special care vă permite să fixați nave de diferite forme care nu au un fund. Partea inferioară a vaselor este presată strâns de sub placa, care este localizată pe un braț al barei de echilibrare.

Am instalat greutatea pe ceașcă a celuilalt balansoar și începem să umplem vasul cu apă. Când presiunea lichidului creează o forță mai mare decât greutatea greutății, lichidul va deschide placa și excesul va curge. Prin măsurarea înălțimii coloanei de apă, puteți calcula valoarea numerică a forței presiunii sale pe partea inferioară și o puteți compara cu greutatea greutății.

Luând în considerare posibilitatea de a obține o forță de presiune mai mare cu o cantitate mică de apă, numai creșterea înălțimii nivelul apei coloană, se poate explica o altă experiență interesantă, descrisă și de Pascal.

Pentru capacul superior stemuite complet butoaie noi, umplut până la refuz cu apă, a fost atașat un tub lung, prin care este turnat apă. Tubul avea o secțiune transversală mică, o pereche de cupe de apă era suficientă pentru a ridica coloana de apă la o înălțime considerabilă. La un moment dat un nou butoi solid nu a putut rezista și a izbucnit în cusături. Indiferent de cantitatea de lichid turnat, a fost înălțimea coloanei de apă care a condus la o creștere a presiunii pe fundul cilindrului. Ca urmare, a fost creată o valoare critică a forței, ceea ce a dus la o ruptură a capacității.

Diferența dintre greutatea reală a fluidului și forța de presiune de pe fundul vasului este compensată de forța care determină presiunea fluidului pe pereții vasului. Este înclinația pereților vasului care determină ca această presiune fie să fie orientată în sus sau în jos, respectiv, aducând sistemul în echilibru.

Vasul, care are o îngustare spre vârf, prezintă o presiune a lichidului îndreptată în sus. Experiența interesantă se poate face prin pregătirea unei instalări simple. Este necesar să puneți un cilindru pe pistonul fix, care trece într-un tub instalat vertical. Turnând apă prin tub, vedem cum umple spațiul de deasupra pistonului conducând la o creștere a cilindrului în sus.

Pe scurt, termenul "presiune" poate fi definit ca raportul dintre forța care acționează perpendicular pe suprafață, pe suprafața sa. Presiunea unității este o valoare egală cu un Pascal (1 Pa) și corespunde acțiunii forței într-un Newton (1 H) pe metru pătrat (1 metru pătrat).

Conform Legii lui Pascal, presiunea experimentată de lichid (gaz) este transmisă neschimbată la fiecare punct al volumului lichidului (gazului). Presiunea intrinsecă a lichidului (gazului) este aceeași la o anumită altitudine. Cu adâncimea crește.