Bloc 3. Presiune. Presiune atmosferică. Presiune în gaze și lichide. Legea lui Pascal. Legea lui Arhimede. Legile vaselor de comunicare.
1. Presiunea - o cantitate fizică egală cu modulul raportul silyF care acționează perpendicular pe suprafața ploschadiSetoy: p = F / S. Cu cât zona de contact, cu atât mai mare presiunea exercită asupra suprafeței organismului. In presiunea sistemului SI se măsoară în pascali (Pa). utilizate frecvent Unități comune: atmosferă normală (atm) și milimetrice Hg - mm Hg .. 1 Pa = 1 N / m 2 .1 atm = 101325 Pa = 760 mm Hg. 1 atm = 101325 Pa = 760 mm Hg.
2. Atmosfera este carcasa de gaze din jurul Pamantului. Presiunea atmosferică este presiunea exercitată de atmosferă pe suprafața Pământului. Înălțimea atmosferei este de 3-5 mii km. Densitatea atmosferei scade cu altitudinea. Presiunea atmosferei depinde, de asemenea, de înălțime. La altitudini scăzute, la fiecare 12 m altitudine se reduce prin presiunea atmosferică cu 1 mm Hg. La altitudini mai mari, acest model este încălcat. Această dependență este baza altimetrului (altimetru) pentru aeronave. Presiunea atmosferică a fost măsurată mai întâi de către cercetătorul italian Torricelli. El a inventat de asemenea un barometru cu mercur pentru măsurarea presiunii atmosferice. Acum se folosește un barometru aneroid pentru măsurarea presiunii atmosferice.
3. Omul de știință francez B. Pascal, la mijlocul secolului al XVII-lea, a stabilit o lege, numită legea lui Pascal. Presiunea în lichid sau gaz este transmisă în toate direcțiile în mod egal. Acest lucru se datorează mișcării haotice a moleculelor de gaze și lichide. Presiunea în lichide și gaze se măsoară cu un manometru.
4. Având în vedere gravitatea, presiunea lichidului sau a gazului pe pereții inferiori sau laterali ai vasului depinde de înălțimea coloanei de lichid sau de gaz și nu depinde de forma vasului. La un nivel, presiunea la toate punctele este aceeași. Forța de presiune de pe fundul unui vas cilindric cu înălțimea h și suprafața bazei S este egală cu greutatea coloanei lichide sau a gazului mg. unde m = ρghS este masa lichidului din vas, ρ este densitatea lichidului. Prin urmare, p = mg / S.p = ρgh
5. Forța arhimedică care acționează asupra unui corp scufundat într-un lichid (sau gaz) este egală cu greutatea lichidului (sau a gazului) deplasat de corp. F = ρgV. Această afirmație, numită Legea Arhimede. este valabil pentru organismele de orice formă
Figura explică apariția forței Arhimede. În corpul lichid scufundat sub forma unei înălțime h paralelipiped dreptunghiular și o suprafață de bază S. Deoarece diferența de presiune în lichid la diferite niveluri sau flotabilitate are loc forță de plutire. Este mulțumită forța lui Arhimede, baloane de zbor, baloane stratosferice, dirijabile .... Apa și o varietate de corpuri plutitoare în apă: pește, oameni, nave ... Prin puterea lui Arhimede este un schimb de căldură (convecție), nu se congela la partea de jos a rezervoarelor de ...
Pe corp este cufundat în forța care acționează (gaz) fluid de gravitație și forța flotabilitate, iar dacă acestea sunt egale, corpul plutește la același nivel, dacă flotabilitate mai mare atunci corpul plutește, dacă mai puțin, atunci chiuvetele corpului. Din aceasta urmează concluzia. Dacă densitatea corpului și fluid (gaz) sunt egale, corpul plutește la același nivel, dacă densitatea lichidului (gaz) este mai mare, corpul plutește, dacă mai puțin, atunci chiuvetele corpului. Prin urmare, principala condiție pentru corpurile de înot - densitatea corpului trebuie să fie egală sau mai mică decât densitatea fluidului (gaz). Această condiție stă la baza funcționării hidrometru - dispozitiv pentru măsurarea densității fluidului (zaharimetru, alcoolmetre etc.). Când cufundat într-o greutate corporală, lichid sau gaz scade cu forța lui Arhimede.
6. Legile navelor care comunică:
În recipientele de comunicare, un lichid omogen este setat la același nivel.
Raportul dintre înălțimile nivelelor de lichide diferite este inversul raportului dintre densitățile lor.
H1. H2 = ρ 2. ρ 1. Înălțimea este măsurată de la nivelul de separare a lichidelor AB.
Navele de comunicare sunt utilizate în astfel de dispozitive și dispozitive, cum ar fi ceainice, portiere, manometre, prese hidraulice ...
7. În timpul mișcării lichidelor și gazelor prin țevi, viteza și presiunea depind de suprafața secțiunii transversale a țevii. Această dependență este stabilită de legea lui Bernoulli: Cu cât suprafața secțiunii transversale a unei țevi este mai mare, cu atât viteza de curgere este mai mică. Presiunea lichidului și a gazului crește pe măsură ce crește secțiunea transversală a țevii. Acest lucru este în concordanță cu legea de conservare a energiei mecanice totale - pe măsură ce crește viteza, crește energia cinetică și energia potențială a interacțiunii lichidului cu pereții tubului scade și, prin urmare, presiunea scade.
Figura arată măsurarea presiunii în țevi folosind un manometru. Cu cât este mai înaltă în tub, cu atât este mai mare presiunea.
Sarcini.
Densitatea bambusului este de 400 kg / m 3. Care este cea mai mare marfă care poate transporta o plută de bambus de-a lungul râului dacă suprafața sa este de 1 m 2. și grosimea este de 1 m? Răspuns: 600 kg.
O sugestie. Cea mai mare sarcină corespunde ponderii maxime a plutei. Pe baza stării plutitoare a corpurilor, greutatea totală a încărcăturii și a plutei va fi egală cu puterea lui Archimedes când pluta este complet scufundată.
Atunci când cântărirea mărfii în citirile dinamometru de aer au fost 3 N. La coborârea citirile dinamometru de apă a scăzut la 1,5 N. Care este forța dinamică? Raspuns: 1.5 N.
O sugestie. Răspunsul este în descrierea teoretică a forței arhimede.
Pe cântare un vas cu apă este echilibrat. Va echilibra balanța balanței dacă degetul este coborât în apă, astfel încât să nu atingă fundul și pereții vasului. O sugestie. Este rupt, deoarece degetul apasă pe apă ...
Care este presiunea kerosenului care umple rezervorul la macaraua situată la o adâncime de 4 m. Zona macaralei este de 5 cm 2. Presiunea atmosferică nu este luată în considerare. Densitatea kerosenului este de 800 kg / m 3. Răspuns: 16 N.
O sugestie. Forța de presiune este egală cu produsul de presiune asupra zonei.
Nava trece de la gura râului până la Marea Caspică foarte sărată. Cum se va schimba forța arhimedeză care acționează asupra navei? O sugestie. Nu se va schimba. De ce?
O barcă care cântărește 120 kg navighează de-a lungul râului. Care este volumul părții subacvatice a barcii? Răspuns: 0,12 m 3.
O sugestie. Se folosește starea de înot a corpurilor.
Folosind o pârghie, ridicați o greutate de 20 kg, aplicând forța de 80 N. Cât de mult este umărul lung mai lung decât cel scurt? Răspuns: de 2,5 ori. O sugestie. Se folosește starea de echilibru a pârghiei. (blocul 2).
Cum de a face o zbura de balon?
De ce înec sârmă de oțel și nava, a cărei trupă este din oțel, nu se scufunda?
În vasele de comunicare a turnat același volum de apă și ulei de floarea-soarelui. Ce nivel de lichid va fi mai mare?
O tijă cu un volum de 0,1 m3. coborât sub apă pe o frânghie.
Find. 1. Greutatea șinei în aer.
2. Forța de evacuare.
3. Greutatea șinei în apă.
4. Tensiunea cablurilor.
5. Desenați forțele care acționează asupra tijei în apă
Conducta de petrol este sub apă la o adâncime de 10 m.
Găsiți: 1. Presiunea apei la această adâncime.
2. Forța de presiune a apei asupra zonei porții de 0,002 metri pătrați.
13. Comparați: 1. Presiunea cărămizii pe masă.
2. Caramida de presiune de pe masă.
14. O minge de plumb cântărind 113 kg a fost coborâtă în apă pe un lanț.
Găsiți: 1. Mingea în aer.
2. Volumul mingii și puterea arhimedei care acționează asupra ei în apă
3. Greutatea mingii în apă.
4. Tensiunea lanțului.
5. Desenați forțele care acționează asupra mingii în apă.
15. Scafandrul se scufunda la o adâncime de 20 m.
Găsiți: 1. Presiune la această adâncime.
2. Forța de presiune asupra pistonului, dacă suprafața corpului său este de 1,2 mp.
16. Comparați: 1. Puterea lui Archimedes, acționând asupra corpului 1 și 2.
2. Forța lui Archimedes acționând asupra a 2 și 3 organisme.
Blocul 4. Structura materiei. Mișcarea termică a moleculelor. Miscarea lui Brown. Diffusion. Energia internă. Temperatura. Echilibrul termic. Modalități de schimbare a energiei interne. Legea conservării energiei. Motoare termice.
Fizica este știința naturii. Natura constă în materie. Materia este de două feluri: câmp și substanță. Substanța constă din corpuri fizice. Structura unitară a substanței este o moleculă. O moleculă este o mică particulă de materie care păstrează proprietățile unei anumite substanțe. Moleculele constau din atomi. Atomii sunt cea mai mică particulă a unui element chimic. Atom în traducere înseamnă INDEPENDENT.
2. Toate corpurile sunt compuse din molecule; moleculele se mișcă constant; moleculele interacționează unul cu celălalt.
Faptul că corpurile constau din molecule este un fapt evident. Forma și structura moleculelor de substanțe diferite sunt determinate de molecule de electroni mari cu ajutorul unui microscop electronic. Moleculele aceleiași substanțe sunt exact aceleași.
Moleculele se mișcă constant.
Dovada acestei poziții este difuzarea - fenomenul penetrării moleculelor de la o substanță la alta. Difuzia apare atât în gaze, cât și în lichide și solide. Cu o temperatură în creștere, rata de difuzare crește. Mișcarea particulelor de vopsea descoperite de Brown în soluție este numită mișcarea Brownian și dovedește, de asemenea, mișcarea moleculelor.
Moleculele interacționează între ele. Dovada acestei prevederi este capacitatea organismelor de a-și menține forma. Moleculele sunt atrase una de cealaltă atunci când sunt îndepărtate și resping când se apropie.
4. Viteza moleculelor este mai mare cu cât este mai mare temperatura corpului. Prin urmare, mișcarea moleculelor care alcătuiesc corpul se numește termică. Temperatura determină gradul de căldură al corpului. Temperatura este principala caracteristică a corpurilor în echilibru termic. Echilibrul termic se stabilește atunci când nu există schimb de căldură între corpuri.
Temperatura este o măsură a energiei cinetice medii a moleculelor de gaze. Pe măsură ce crește temperatura, viteza moleculelor și creșterea energiei lor cinetice cresc, viteza de difuzie crește și crește viteza mișcării browniene. Temperatura este măsurată în grade Celsius. Dispozitivul pentru măsurarea temperaturii este un termometru.
5. Energia internă a unei energii cinetice - cinetice a mișcării moleculelor și a energiei potențiale a interacțiunii lor. Nu depinde nici de mișcarea mecanică a corpului, nici de poziția acestuia față de alte corpuri. Modalități de schimbare a energiei interne - muncă și transfer de căldură. Dacă corpul însuși face lucrarea, atunci energia internă scade (aburul în tigaie cu lichid fierbinte, realizează lucrarea, ridicând capacul). Dacă lucrarea se face pe corp, atunci energia internă crește (se freacă o foaie de hârtie de suprafața mesei).
Transferul de căldură sau transferul de căldură este transferul de energie de la un organism la altul fără a face munca. Metode de transfer termic: 1. Conductivitatea termică - transferul de energie datorat mișcării moleculelor. 2. Convecția - transferul de energie atunci când se deplasează straturi de lichid sau gaz. 3. Radiații - transmiterea energiei prin raze.
Cu transferul de căldură, energia internă a corpului crește sau scade, adică, corpul primește sau pierde cantitatea de căldură. Cantitatea de căldură este energia primită de organism ca urmare a schimbului de căldură. Căldura de încălzire (răcire) este dată de formula. Q = mc (t2-t1). unde c este căldura specifică a corpului (cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi 1 kg de materie la 1 ° C).
Sursa de energie este combustibil. Căldura de combustie a combustibilului Q = qm, unde q este căldura specifică de combustie a combustibilului - cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii de 1 kg de combustibil și m - masa combustibilului.
6. Legea conservării și transformării energiei: în toate fenomenele care apar în natură, energia nu apare și nu dispare. Se transformă numai de la o specie la alta sau se transferă de la un organism la altul. În același timp, valoarea sa este păstrată.
7. Motoare termice. Dezvoltarea progresului tehnologic depinde de capacitatea de utilizare a rezervelor enorme de energie internă conținută în combustibil, adică utilizați energie internă pentru a lucra în toate tipurile de transport, atunci când lucrați cu mașini, când efectuați lucrări de construcție etc. Dispozitivele în care energia internă a combustibilului este transformată în energie mecanică, se numesc motoare termice. Acestea sunt turbine cu abur și gaz, un motor cu aburi, un motor cu combustie internă, un motor cu reacție.
Motorul cu combustie internă este de asemenea numit în patru timpi, deoarece unul dintre ciclurile sale de lucru are loc în patru timpi ale pistonului: admisie, comprimare, cursa de lucru, eliberare. Principalele părți ale motorului: supape de cilindru, piston, admisie și evacuare. Mișcarea pistonului cu ajutorul unei tije de legătură și a unui arbore cotit se transmite pe roți.
Raportul dintre munca utilă a motorului și energia eliberată în timpul arderii combustibilului se numește coeficientul de eficiență al motorului. Eficiență = A / Q1, randament = (Q1-Q2) munca -Telefoane utile /Q1.A, Q1-energie obținută din căldura (căldura de ardere), aQ2-cantitate de căldură frigider dat (ejectate în atmosferă).
Q = mc (t2 - t1) este căldura de încălzire și de răcire.
Q = qm este căldura de combustie a combustibilului
Legea lui Pascal. Legea lui Arhimede. Legile vaselor de comunicare