Найти в Дзене

Физика. Лекция 46.Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля. Влияние силы тяжести на давление в жидкости и газе.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. Мы продолжаем с вами наши лекции по теме давления. И так передача давления твердыми телами, у нас не написано в заголовке темы про твердые тела, но пока что мы больше всего знакомы с давлением, которое производится твердыми телами, поэтому начнем именно с твердого тела.

То что мы просмотрели в видеоролике выше кажется довольно странным и вот почему...если учесть, то что мы давим вниз, а давление передается и в бок и в низ, но это значит что если на сосуде в котором располагается жидкость в его боковой стенки сделать отросток в трубке, то давление будет передаваться и и вверх. Будет ли это происходит на самом деле? Давайте попробуем убедится в этом на опыте...

И давайте проведем еще один опыт, который придуман был очень давно французским физиком Паскалем. Это опыт с шаром Паскаля...

Посмотрев опыты выше мы можем сделать такой вывод. Давление производимое на жидкость или газ передается без изменения в любую точку жидкости и газа во всех направлениях. Эта фраза представляет собой так называемый Закон Паскаля.

Блез Паскаль французский ученый, философ сформулировал этот закон.

Блез Паскаль
Блез Паскаль

И так давайте сформулируем Закон Паскаля в его строгой формулировке.

Закон Паскаля - давление производимое на жидкость или газ передается без изменений в любую точку жидкости или газа во всех направлениях.

Мы с вами уже упоминали сегодня, то что на жидкость действует сила тяжести хотя бы в примере с жидкостью в сосуде. А раз на жидкость действует сила тяжести - это как-то должно отражаться на давлении внутри жидкости...мы уже говорим внутри жидкости, потому что мы знаем закон Паскаля. Давление передается в любую точку жидкости или газа. В опыте с жидкостью в сосуде мы можем в этом сосуде посреди самого сосуда поместить небольшую стеночку и на эту стеночку с обоих сторон (слева и справа) будет действовать сила давления, при этом она будет одинакова и слева и справа. Вот об этом мы сейчас и поговорим с вами подробнее.

В ролике мы указали, что сила давления и сила тяжести направлена вниз, хотя, это не совсем правильное утверждение, потому что давление это не векторная величина у него, строго говоря, направления нет. Ведь, давление - это что? Давление - это отношение величины силы действующей перпендикулярно некоторой поверхности к площади этой поверхности. Значит, это скалярная, а не векторная величина, но у силы давления направление есть. А теперь давайте видоизменим наш опыт следующим образом...

А давайте зададимся таким вопросом: если у нас глубина или высота, как говорят, столба жидкости одинаковая будут ли эти силы одинаковыми или нет? Чтобы ответить на этот вопрос давайте проведем предыдущий опыт еще одним способом...

И так мы приходим к выводу, что если в жидкость погружено тело, то на него действует давление со всех сторон, причем, это давление одинаковое и не зависит от направления, а зависит от глубины погружения в жидкость. Чем больше глубина, тем больше давление жидкости. Это давление, кстати, называют гидростатическим. Откуда оно берется? Что, на самом деле, является причиной появления такого гидростатического давления? Причиной такого давления является сила тяжести действующая на жидкость. Не даром мы назвали тему нашего урока так: "Влияние силы тяжести". Сила тяжести создает вот такое гидростатическое давление. Это давление действует на тело как бы оно не было расположено внутри жидкости. Например, если у нас есть какая-то пластинка, например спичечный коробок и мы погрузили его в жидкость, то на обе стороны будет действовать одинаковое гидростатическое давление, естественно если обе точки коробка при этом располагаются на одной глубине и чем больше глубина, тем больше величина этого самого гидростатического давления.

Мы с вами научимся вычислять это давление, буквально, на следующей лекции, но пока что в качестве упражнения решим несколько простеньких задач...опять таки эти задачи практически не требуют никаких расчетов, но подумать в них есть над чем.

И так первая задача на определение изменения давления газа в баллоне.

Еще одна задачка-вопрос почему при изготовлении электрических ламп их баллоны наполняют инертным газом давление которого значительно меньше атмосферного? Почему так делают?

И последняя задачка-вопрос на изменение массы, веса, объема, плотности и давление воздуха при деформации резинового мячика.

Итак давайте подведем итог этой лекции. На этой лекции мы с вами в начале лекции продемонстрировали влияния давления твердого тела на дно сосуда. Далее на опыте с помощью сообщающихся сосудов, в виде соединенных между собой шприцов, продемонстрировали так же влияние давление не только на дно, но и на стенки сосуда. Далее с помощью шара Паскаля продемонстрировали наглядно это влияние как на дно так и на стенки сосуда. Далее узнали, что что сила тяжести направлена вниз с помощью опыта с натянутой мембраной на сосуд, при видоизмененном опыте мы выяснили, что сила влияющая на мембрану может оказывать давление на нее и вверх. Результирующий опыт подводящий итог двух предыдущих опытов показал нам что между жидкостью наполняющей сосуд и жидкостью в которую этот сосуд погружен возможно установить равновесие для мембраны, как это равновесие нарушить и к чему это может привести. И в конце лекции решили три задачки на изменения давления газа в баллоне, почему при изготовлении электрических ламп их баллоны наполняют инертным газом давление которого значительно меньше атмосферного? И последняя задачка-вопрос на изменение массы, веса, объема, плотности и давление воздуха при деформации резинового мячика.

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, то пожалуйста подпишись на канал и поддержи автора.