Fizikada bosim formulasi. Ko'ngilochar fanlar akademiyasi. Fizika. Qattiq moddalar bosimi uchun video formula
Chang'i bor va bo'lmagan odam.
Inson bo'shashgan qor ustida juda qiyinchilik bilan yuradi, har qadamda chuqur cho'kadi. Ammo chang'i kiyib, u deyarli unga tushmasdan yura oladi. Nega? Chang'i bilan yoki chang'isiz odam qorda o'z vazniga teng kuch bilan harakat qiladi. Biroq, bu kuchning ta'siri ikkala holatda ham farq qiladi, chunki odam bosadigan sirt maydoni turli xil, chang'i va chang'isiz. Chang'ilarning sirt maydoni taglik maydonidan deyarli 20 baravar katta. Shuning uchun, chang'ida turganda, odam qor yuzasining har kvadrat santimetrida chang'isiz qor ustida turgandan 20 baravar kam kuch bilan harakat qiladi.
Doskaga gazetani tugmachalar bilan mahkamlagan talaba har bir tugmachada teng kuch bilan harakat qiladi. Biroq, o'tkir uchi bo'lgan tugma yog'ochga osonroq kiradi.
Bu shuni anglatadiki, kuchning natijasi nafaqat uning moduliga, yo'nalishiga va qo'llash nuqtasiga, balki u qo'llaniladigan sirt maydoniga (u ta'sir qiladigan perpendikulyar) ham bog'liq.
Bu xulosa fizik tajribalar bilan tasdiqlangan.
Tajriba Berilgan kuchning ta'siri natijasi birlik sirt maydoniga qanday kuch ta'sir qilishiga bog'liq.
Kichkina taxtaning burchaklariga mixlarni urishingiz kerak. Birinchidan, taxtaga surilgan mixlarni nuqtalari bilan qum ustiga qo'ying va taxtaga og'irlik qo'ying. Bunday holda, tirnoq boshlari faqat qumga ozgina bosiladi. Keyin biz taxtani aylantiramiz va tirnoqlarni chetiga qo'yamiz. Bunday holda, qo'llab-quvvatlash maydoni kichikroq va bir xil kuch ostida tirnoqlar qumga sezilarli darajada chuqurroq kiradi.
Tajriba. Ikkinchi illyustratsiya.
Ushbu kuchning ta'sirining natijasi har bir sirt maydoniga qanday kuch ta'sir qilishiga bog'liq.
Ko'rib chiqilgan misollarda kuchlar tananing yuzasiga perpendikulyar ta'sir ko'rsatdi. Odamning vazni qor yuzasiga perpendikulyar edi; tugmachaga ta'sir qiluvchi kuch taxta yuzasiga perpendikulyar.
Sirtga perpendikulyar ta'sir qiluvchi kuchning ushbu sirt maydoniga nisbatiga teng bo'lgan miqdor bosim deyiladi..
Bosimni aniqlash uchun sirtga perpendikulyar bo'lgan kuchni sirt maydoniga bo'lish kerak:
bosim = kuch / maydon.
Ushbu ifodaga kiritilgan miqdorlarni belgilaymiz: bosim - p, sirtga ta'sir qiluvchi kuch F va sirt maydoni - S.
Keyin formulani olamiz:
p = F/S
Xuddi shu maydonga ta'sir qiluvchi kattaroq kuch kattaroq bosim hosil qilishi aniq.
Bosim birligi bu sirtga perpendikulyar bo'lgan 1 m2 maydonga ega bo'lgan sirtga ta'sir qiluvchi 1 N kuch tomonidan hosil bo'lgan bosim sifatida qabul qilinadi..
Bosim birligi - kvadrat metrga nyuton(1 N/m2). Fransuz olimi sharafiga Blez Paskal bu paskal deb ataladi ( Pa). Shunday qilib,
1 Pa = 1 N/m2.
Boshqa bosim birliklari ham qo'llaniladi: gektopaskal (hPa) Va kilopaskal (kPa).
1 kPa = 1000 Pa;
1 hPa = 100 Pa;
1 Pa = 0,001 kPa;
1 Pa = 0,01 hPa.
Keling, masalaning shartlarini yozamiz va uni hal qilamiz.
Berilgan : m = 45 kg, S = 300 sm 2; p = ?
SI birliklarida: S = 0,03 m2
Yechim:
p = F/S,
F = P,
P = g m,
P= 9,8 N · 45 kg ≈ 450 N,
p= 450/0,03 N/m2 = 15000 Pa = 15 kPa
"Javob": p = 15000 Pa = 15 kPa
Bosimni kamaytirish va oshirish usullari.
Og'ir paletli traktor tuproqqa 40 - 50 kPa ga teng bosim hosil qiladi, ya'ni og'irligi 45 kg bo'lgan o'g'il bola bosimidan atigi 2 - 3 baravar ko'p. Bu traktorning og'irligi yo'l harakati tufayli kattaroq maydonga taqsimlanganligi bilan izohlanadi. Va biz buni aniqladik qo'llab-quvvatlash maydoni qanchalik katta bo'lsa, bu qo'llab-quvvatlashda bir xil kuch tomonidan kamroq bosim hosil bo'ladi .
Past yoki yuqori bosim zarurligiga qarab, qo'llab-quvvatlash maydoni ortadi yoki kamayadi. Masalan, tuproq qurilayotgan binoning bosimiga bardosh berishi uchun poydevorning pastki qismining maydoni oshiriladi.
Yuk mashinalari shinalari va samolyot shassilari yo'lovchi shinalariga qaraganda ancha kengroq qilingan. Cho'llarda haydash uchun mo'ljallangan avtomobillarning shinalari ayniqsa keng qilingan.
Traktor, tank yoki botqoq mashinasi kabi og'ir transport vositalari, yo'llarning katta tayanch maydoniga ega bo'lib, odam o'tib bo'lmaydigan botqoqli joylardan o'tadi.
Boshqa tomondan, kichik sirt maydoni bilan kichik kuch bilan katta miqdordagi bosim hosil bo'lishi mumkin. Masalan, tugmachani taxtaga bosganda, biz unga taxminan 50 N kuch bilan ta'sir qilamiz. Tugmaning uchi maydoni taxminan 1 mm 2 bo'lganligi sababli, u tomonidan ishlab chiqarilgan bosim quyidagilarga teng:
p = 50 N / 0,000 001 m 2 = 50,000,000 Pa = 50,000 kPa.
Taqqoslash uchun, bu bosim paletli traktorning tuproqqa qilgan bosimidan 1000 marta katta. Bunday misollarni yana ko'p topishingiz mumkin.
Kesuvchi asboblarning pichoqlari va teshuvchi asboblarning nuqtalari (pichoqlar, qaychi, kesgichlar, arra, igna va boshqalar) maxsus charxlanadi. O'tkir pichoqning o'tkir qirrasi kichik maydonga ega, shuning uchun hatto kichik kuch ham katta bosim hosil qiladi va bu asbob bilan ishlash oson.
Kesuvchi va teshuvchi asboblar tirik tabiatda ham uchraydi: bular tishlar, tirnoqlar, tumshug'lar, boshoqlar va boshqalar - ularning barchasi qattiq materialdan yasalgan, silliq va juda o'tkir.
Bosim
Ma'lumki, gaz molekulalari tasodifiy harakat qiladi.
Biz allaqachon bilamizki, gazlar qattiq va suyuqliklardan farqli o'laroq, ular joylashgan butun idishni to'ldiradi. Masalan, gazlarni saqlash uchun po'lat silindr, avtomobil shinalari ichki trubkasi yoki voleybol. Bunday holda, gaz silindrning, kameraning yoki u joylashgan boshqa jismning devorlariga, pastki va qopqog'iga bosim o'tkazadi. Gaz bosimi qattiq jismning tayanchga bosimidan boshqa sabablarga ko'ra yuzaga keladi.
Ma'lumki, gaz molekulalari tasodifiy harakat qiladi. Ular harakatlanayotganda ular bir-biri bilan, shuningdek, gazni o'z ichiga olgan idishning devorlari bilan to'qnashadi. Gazda juda ko'p molekulalar mavjud va shuning uchun ularning ta'siri soni juda katta. Masalan, xonadagi havo molekulalarining 1 sekundda 1 sm 2 maydonga ega bo'lgan yuzaga ta'sir qilish soni yigirma uch xonali raqam sifatida ifodalanadi. Individual molekulaning ta'sir kuchi kichik bo'lsa-da, barcha molekulalarning tomir devorlariga ta'siri sezilarli - bu gaz bosimini hosil qiladi.
Shunday qilib, gazning idish devorlariga (va gazga joylashtirilgan tanaga) bosimi gaz molekulalarining ta'siridan kelib chiqadi. .
Quyidagi tajribani ko'rib chiqing. Havo pompasi qo'ng'irog'i ostiga kauchuk to'p qo'ying. U oz miqdordagi havoni o'z ichiga oladi va tartibsiz shaklga ega. Keyin qo'ng'iroq ostidagi havoni pompalaymiz. To'pning qobig'i, uning atrofida havo tobora kamayib boradi, asta-sekin shishiradi va oddiy to'p shaklini oladi.
Ushbu tajribani qanday tushuntirish mumkin?
Siqilgan gazni saqlash va tashish uchun maxsus bardoshli po'lat tsilindrlardan foydalaniladi.
Bizning tajribamizda harakatlanuvchi gaz molekulalari to'pning ichki va tashqi devorlariga doimiy ravishda urildi. Havo tashqariga chiqarilganda, to'pning qobig'i atrofidagi qo'ng'iroqdagi molekulalar soni kamayadi. Ammo to'p ichida ularning soni o'zgarmaydi. Shuning uchun molekulalarning qobiqning tashqi devorlariga ta'sir qilish soni ichki devorlarga ta'sir qilish sonidan kamroq bo'ladi. To'p uning rezina qobig'ining elastik kuchi gaz bosimi kuchiga teng bo'lgunga qadar shishiriladi. To'pning qobig'i to'p shaklini oladi. Bu shuni ko'rsatadi gaz uning devorlariga barcha yo'nalishlarda teng ravishda bosadi. Boshqacha qilib aytganda, sirt maydonining kvadrat santimetriga molekulyar ta'sirlar soni barcha yo'nalishlarda bir xil. Barcha yo'nalishlarda bir xil bosim gazga xosdir va juda ko'p miqdordagi molekulalarning tasodifiy harakatining natijasidir.
Keling, gaz hajmini kamaytirishga harakat qilaylik, lekin uning massasi o'zgarishsiz qolishi uchun. Bu shuni anglatadiki, har bir kub santimetr gazda ko'proq molekulalar bo'ladi, gazning zichligi ortadi. Keyin molekulalarning devorlarga ta'siri soni ortadi, ya'ni gaz bosimi ortadi. Buni tajriba bilan tasdiqlash mumkin.
Rasmda A bir uchi yupqa rezina plyonka bilan yopilgan shisha naychani ko'rsatadi. Quvurga piston kiritilgan. Piston ichkariga kirganda, trubadagi havo hajmi kamayadi, ya'ni gaz siqiladi. Kauchuk plyonka tashqariga egilib, trubadagi havo bosimi ortganligini ko'rsatadi.
Aksincha, bir xil gaz massasining hajmi ortishi bilan har bir kub santimetrdagi molekulalar soni kamayadi. Bu idishning devorlariga ta'sir qilish sonini kamaytiradi - gaz bosimi kamroq bo'ladi. Haqiqatan ham, piston trubadan chiqarilganda, havo hajmi ortadi va plyonka idish ichida egiladi. Bu quvurdagi havo bosimining pasayishini ko'rsatadi. Agar naychada havo o'rniga boshqa gaz bo'lsa, xuddi shunday hodisalar kuzatiladi.
Shunday qilib, gazning massasi va harorati o'zgarmasligi sharti bilan gazning hajmi kamayganda uning bosimi ortadi, hajm oshganda esa bosim kamayadi..
Agar gaz doimiy hajmda qizdirilsa, uning bosimi qanday o'zgaradi? Ma'lumki, qizdirilganda gaz molekulalarining tezligi ortadi. Tezroq harakatlansa, molekulalar idishning devorlariga tez-tez uriladi. Bundan tashqari, molekulaning devorga har bir ta'siri kuchliroq bo'ladi. Natijada, idishning devorlari ko'proq bosimga duchor bo'ladi.
Demak, Gaz harorati qanchalik baland bo'lsa, yopiq idishdagi gaz bosimi shunchalik yuqori bo'ladi, gaz massasi va hajmi o'zgarmasligi sharti bilan.
Ushbu tajribalardan, odatda, shunday xulosaga kelish mumkin Gaz bosimi molekulalar tomir devorlariga qanchalik tez-tez va qattiqroq tegsa, ortadi .
Gazlarni saqlash va tashish uchun ular yuqori darajada siqiladi. Shu bilan birga, ularning bosimi oshadi, gazlar maxsus, juda bardoshli silindrlarga o'ralgan bo'lishi kerak. Bunday tsilindrlarda, masalan, suv osti kemalarida siqilgan havo va metallarni payvandlashda ishlatiladigan kislorod mavjud. Albatta, biz doimo gaz ballonlarini isitish mumkin emasligini, ayniqsa, ular gaz bilan to'ldirilgan bo'lsa, esda tutishimiz kerak. Chunki, biz allaqachon tushunganimizdek, portlash juda noxush oqibatlarga olib kelishi mumkin.
Paskal qonuni.
Bosim suyuqlik yoki gazning har bir nuqtasiga uzatiladi.
Pistonning bosimi to'pni to'ldiradigan suyuqlikning har bir nuqtasiga uzatiladi.
Endi gaz.
Qattiq jismlardan farqli o'laroq, suyuqlik va gazning alohida qatlamlari va kichik zarralari barcha yo'nalishlarda bir-biriga nisbatan erkin harakatlanishi mumkin. Masalan, suvning harakatlanishi uchun stakandagi suv yuzasiga engil zarba berish kifoya. Daryo yoki ko'lda eng kichik shabada to'lqinlar paydo bo'lishiga olib keladi.
Gaz va suyuqlik zarralarining harakatchanligi buni tushuntiradi ularga ta'sir qiladigan bosim faqat kuch yo'nalishi bo'yicha emas, balki har bir nuqtaga uzatiladi. Keling, ushbu hodisani batafsil ko'rib chiqaylik.
Rasmda, A gaz (yoki suyuqlik) bo'lgan idishni tasvirlaydi. Zarrachalar idish bo'ylab teng ravishda taqsimlanadi. Idish yuqoriga va pastga harakatlana oladigan piston bilan yopiladi.
Bir oz kuch qo'llash orqali biz pistonni bir oz ichkariga siljitishga majbur qilamiz va uning ostida joylashgan gazni (suyuqlikni) siqib chiqaramiz. Shunda zarrachalar (molekulalar) bu joyda avvalgidan ham zichroq joylashadi (b-rasm). Harakatchanlik tufayli gaz zarralari barcha yo'nalishlarda harakatlanadi. Natijada, ularning joylashishi yana bir xil, lekin avvalgidan ko'ra zichroq bo'ladi (v-rasm). Shuning uchun gaz bosimi hamma joyda ortadi. Bu gaz yoki suyuqlikning barcha zarralariga qo'shimcha bosim o'tkazilishini anglatadi. Shunday qilib, agar pistonning o'zi yaqinidagi gazga (suyuqlikka) bosim 1 Pa ga oshsa, u holda barcha nuqtalarda ichida gaz yoki suyuqlik bo'lsa, bosim avvalgidan bir xil miqdorda katta bo'ladi. Idishning devorlariga, pastki qismiga va pistonga bosim 1 Pa ga oshadi.
Suyuqlik yoki gazga ta'sir qiladigan bosim har qanday nuqtaga barcha yo'nalishlarda teng ravishda uzatiladi .
Ushbu bayonot deyiladi Paskal qonuni.
Paskal qonuniga asoslanib, quyidagi tajribalarni tushuntirish oson.
Rasmda turli joylarda kichik teshiklari bo'lgan ichi bo'sh to'p ko'rsatilgan. Piston o'rnatilgan to'pga trubka biriktirilgan. Agar siz to'pni suv bilan to'ldirib, trubkaga pistonni itarsangiz, to'pning barcha teshiklaridan suv oqib chiqadi. Bu tajribada trubadagi suv yuzasiga piston bosadi. Piston ostida joylashgan suv zarralari siqilib, uning bosimini chuqurroq yotadigan boshqa qatlamlarga o'tkazadi. Shunday qilib, pistonning bosimi to'pni to'ldiradigan suyuqlikning har bir nuqtasiga uzatiladi. Natijada, suvning bir qismi barcha teshiklardan oqib chiqadigan bir xil oqimlar shaklida to'pdan tashqariga suriladi.
Agar to'p tutun bilan to'ldirilgan bo'lsa, unda piston trubkaga surilganda, to'pning barcha teshiklaridan teng tutun oqimlari chiqa boshlaydi. Bu buni tasdiqlaydi gazlar ularga ko'rsatilgan bosimni barcha yo'nalishlarda teng ravishda uzatadi.
Suyuqlik va gazdagi bosim.
Suyuqlikning og'irligi ta'sirida trubkadagi kauchuk taglik egilib qoladi.
Yerdagi barcha jismlar singari suyuqliklar ham tortishish kuchiga ta'sir qiladi. Shuning uchun, idishga quyilgan suyuqlikning har bir qatlami o'z og'irligi bilan bosim hosil qiladi, bu Paskal qonuniga ko'ra, barcha yo'nalishlarda uzatiladi. Shuning uchun suyuqlik ichida bosim mavjud. Buni tajriba bilan tasdiqlash mumkin.
Shisha naychaga suv quying, uning pastki teshigi nozik kauchuk plyonka bilan yopiladi. Suyuqlikning og'irligi ta'sirida trubaning pastki qismi egilib qoladi.
Tajriba shuni ko'rsatadiki, rezina plyonka ustidagi suv ustuni qanchalik baland bo'lsa, u shunchalik egiladi. Ammo har safar rezina taglik egilgandan so'ng, trubadagi suv muvozanatga keladi (to'xtaydi), chunki tortishish kuchidan tashqari, cho'zilgan kauchuk plyonkaning elastik kuchi suvga ta'sir qiladi.
Kauchuk plyonkaga ta'sir qiluvchi kuchlar |
ikkala tomonda ham bir xil. |
Tasvir.
Pastki qismi og'irlik kuchining bosimi tufayli silindrdan uzoqlashadi.
Keling, suv quyilgan kauchuk tubi bilan trubkani suv bilan boshqa, kengroq idishga tushiramiz. Ko'ramiz, trubka tushirilganda, kauchuk plyonka asta-sekin to'g'rilanadi. Filmning to'liq tekislanishi yuqoridan va pastdan unga ta'sir qiluvchi kuchlarning teng ekanligini ko'rsatadi. Filmning to'liq tekislanishi quvur va idishdagi suv sathi bir-biriga to'g'ri kelganda sodir bo'ladi.
Xuddi shu tajribani a rasmda ko'rsatilganidek, rezina plyonka yon teshikni qoplagan trubka bilan ham o'tkazish mumkin. Keling, rasmda ko'rsatilganidek, bu trubkani suv bilan boshqa suv idishiga botiramiz. b. Naycha va idishdagi suv sathi teng bo'lishi bilanoq plyonka yana to'g'rilanishini sezamiz. Bu kauchuk plyonkaga ta'sir qiluvchi kuchlar har tomondan bir xil ekanligini anglatadi.
Keling, tubi tushib ketishi mumkin bo'lgan idishni olaylik. Keling, uni suvli idishga solamiz. Pastki qism idishning chetiga mahkam bosiladi va tushmaydi. U pastdan yuqoriga yo'naltirilgan suv bosimining kuchi bilan bosiladi.
Biz idishga ehtiyotkorlik bilan suv quyamiz va uning tubini kuzatamiz. Idishdagi suv sathi idishdagi suv darajasiga to'g'ri kelishi bilan u idishdan uzoqlashadi.
Ajralish vaqtida idishdagi suyuqlik ustuni yuqoridan pastga bosiladi va bir xil balandlikdagi, lekin idishda joylashgan suyuqlik ustunidan bosim pastdan yuqoriga uzatiladi. Bu ikkala bosim ham bir xil, lekin pastki qismi silindrdan o'z tortishish kuchi ta'siridan uzoqlashadi.
Suv bilan tajribalar yuqorida tavsiflangan, ammo agar siz suv o'rniga boshqa suyuqlikni olsangiz, tajriba natijalari bir xil bo'ladi.
Demak, tajribalar shuni ko'rsatadi Suyuqlik ichida bosim mavjud va bir xil darajada barcha yo'nalishlarda teng. Chuqurlik bilan bosim kuchayadi.
Gazlar bu jihatdan suyuqliklardan farq qilmaydi, chunki ular ham og'irlikka ega. Ammo shuni yodda tutishimiz kerakki, gazning zichligi suyuqlik zichligidan yuzlab marta kamroq. Idishdagi gazning og'irligi kichik va ko'p hollarda uning "og'irlik" bosimini e'tiborsiz qoldirish mumkin.
Idishning pastki va devorlariga suyuqlik bosimini hisoblash.
Idishning pastki va devorlariga suyuqlik bosimini hisoblash.
Keling, idishning pastki va devorlariga suyuqlik bosimini qanday hisoblash mumkinligini ko'rib chiqaylik. Keling, birinchi navbatda to'rtburchaklar parallelepipedga o'xshash idish uchun masalani hal qilaylik.
Kuch F, bu idishga quyilgan suyuqlik uning pastki qismini bosadi, vaznga teng P idishdagi suyuqlik. Suyuqlikning og'irligini uning massasini bilish orqali aniqlash mumkin m. Ma'lumki, massani quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin: m = r·V. Biz tanlagan idishga quyilgan suyuqlik hajmini hisoblash oson. Agar idishdagi suyuqlik ustunining balandligi harf bilan belgilansa h, va idishning pastki qismining maydoni S, Bu V = S h.
Suyuq massa m = r·V, yoki m = r S h .
Ushbu suyuqlikning og'irligi P = g m, yoki P = g r S h.
Suyuqlik ustunining og'irligi suyuqlik idishning pastki qismini bosadigan kuchga teng bo'lganligi sababli, og'irlikni bo'lish orqali P Maydonga S, biz suyuqlik bosimini olamiz p:
p = P/S yoki p = g·r·S·h/S,
Idishning pastki qismidagi suyuqlik bosimini hisoblash uchun formulani oldik. Bu formuladan ko'rinib turibdiki idishning pastki qismidagi suyuqlikning bosimi faqat suyuqlik ustunining zichligi va balandligiga bog'liq.
Shuning uchun, olingan formuladan foydalanib, idishga quyilgan suyuqlikning bosimini hisoblashingiz mumkin har qanday shakl(aniq aytganda, bizning hisobimiz faqat to'g'ri prizma va silindr shakliga ega bo'lgan idishlar uchun mos keladi. Institut uchun fizika kurslarida formula ixtiyoriy shakldagi idish uchun ham to'g'ri ekanligi isbotlangan). Bundan tashqari, u idishning devorlariga bosimni hisoblash uchun ishlatilishi mumkin. Suyuqlik ichidagi bosim, shu jumladan pastdan yuqoriga bosim ham ushbu formula yordamida hisoblanadi, chunki bir xil chuqurlikdagi bosim barcha yo'nalishlarda bir xil bo'ladi.
Formuladan foydalanib bosimni hisoblashda p = grh sizga zichlik kerak ρ kubometr uchun kilogramm (kg/m3) va suyuqlik ustunining balandligi bilan ifodalanadi h- metrda (m), g= 9,8 N/kg, keyin bosim paskallarda (Pa) ifodalanadi.
Misol. Neft ustunining balandligi 10 m, zichligi 800 kg/m3 bo‘lsa, idish tubidagi neft bosimini aniqlang.
Keling, masalaning shartini yozamiz va uni yozamiz.
Berilgan :
r = 800 kg/m 3
Yechim :
p = 9,8 N / kg · 800 kg / m 3 · 10 m ≈ 80 000 Pa ≈ 80 kPa.
Javob : p ≈ 80 kPa.
Aloqa kemalari.
Aloqa kemalari.
Rasmda rezina trubka bilan bir-biriga bog'langan ikkita idish ko'rsatilgan. Bunday kemalar deyiladi muloqot qilish. Sug'orish idishi, choynak, qahva idishi aloqa idishlariga misoldir. Tajribadan bilamizki, masalan, sug'orish idishiga quyilgan suv har doim nay va ichkarida bir xil darajada bo'ladi.
Biz tez-tez aloqa kemalariga duch kelamiz. Misol uchun, bu choynak, sug'orish idishi yoki kofe idishi bo'lishi mumkin. |
Bir hil suyuqlikning sirtlari har qanday shakldagi aloqa tomirlarida bir xil darajada o'rnatiladi. |
Turli xil zichlikdagi suyuqliklar. |
Quyidagi oddiy tajriba aloqa kemalari bilan amalga oshirilishi mumkin. Tajriba boshida rezina trubkani o'rtasiga qistirib, naychalardan biriga suv quyamiz. Keyin biz qisqichni ochamiz va suv ikkala trubadagi suv sathlari bir xil darajada bo'lgunga qadar bir zumda boshqa trubkaga oqadi. Siz trubalardan birini tripodga ulashingiz, ikkinchisini esa turli yo'nalishlarda ko'tarishingiz, tushirishingiz yoki egishingiz mumkin. Va bu holda, suyuqlik tinchlanishi bilanoq, uning ikkala naychadagi darajasi tenglashadi.
Har qanday shakldagi va kesmadagi aloqa tomirlarida bir hil suyuqlikning sirtlari bir xil darajada o'rnatiladi.(suyuqlik ustidagi havo bosimi bir xil bo'lishi sharti bilan) (109-rasm).
Buni quyidagicha asoslash mumkin. Suyuqlik bir idishdan ikkinchisiga o'tmasdan dam oladi. Bu shuni anglatadiki, har qanday darajadagi ikkala tomirdagi bosim bir xil. Ikkala idishdagi suyuqlik bir xil, ya'ni bir xil zichlikka ega. Shuning uchun uning balandligi bir xil bo'lishi kerak. Biz bitta idishni ko'targanimizda yoki unga suyuqlik qo'shsak, undagi bosim ortadi va bosimlar muvozanatlashguncha suyuqlik boshqa idishga o'tadi.
Agar aloqa qiluvchi idishlardan biriga bir zichlikdagi suyuqlik quyilsa, ikkinchisiga esa boshqa zichlikdagi suyuqlik quyilsa, muvozanat holatida bu suyuqliklarning darajalari bir xil bo'lmaydi. Va bu tushunarli. Biz bilamizki, idishning pastki qismidagi suyuqlik bosimi ustun balandligi va suyuqlikning zichligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Va bu holda, suyuqliklarning zichligi boshqacha bo'ladi.
Agar bosimlar teng bo'lsa, zichligi yuqori bo'lgan suyuqlik ustunining balandligi pastroq suyuqlik ustunining balandligidan kichik bo'ladi (rasm).
Tajriba. Havoning massasini qanday aniqlash mumkin.
Havo og'irligi. Atmosfera bosimi.
Atmosfera bosimining mavjudligi.
Atmosfera bosimi idishdagi kam uchraydigan havo bosimidan kattaroqdir.
Havo, Yerdagi har qanday jism kabi, tortishish kuchiga ta'sir qiladi va shuning uchun havo og'irligiga ega. Agar siz uning massasini bilsangiz, havoning og'irligini hisoblash oson.
Biz sizga havo massasini qanday hisoblashni eksperimental ravishda ko'rsatamiz. Buning uchun siz tiqin bilan mustahkam shisha to'pni va qisqichli kauchuk naychani olishingiz kerak. Keling, undan havo chiqaramiz, trubkani qisqich bilan mahkamlaymiz va uni tarozida muvozanatlashtiramiz. Keyin, kauchuk trubkadagi qisqichni oching, unga havo kiriting. Bu tarozi muvozanatini buzadi. Uni qayta tiklash uchun siz tarozining boshqa panasiga og'irliklarni qo'yishingiz kerak bo'ladi, ularning massasi to'p hajmidagi havo massasiga teng bo'ladi.
Tajribalar shuni ko'rsatdiki, 0 ° C haroratda va normal atmosfera bosimida 1 m 3 hajmdagi havo massasi 1,29 kg ga teng. Ushbu havoning og'irligini hisoblash oson:
P = g m, P = 9,8 N / kg 1,29 kg ≈ 13 N.
Yerni o'rab turgan havo qobig'i deyiladi atmosfera (yunon tilidan atmosfera- bug ', havo va shar- to'p).
Sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlarining parvozi kuzatuvlari shuni ko'rsatadiki, atmosfera bir necha ming kilometr balandlikka cho'ziladi.
Gravitatsiya ta'sirida atmosferaning yuqori qatlamlari okean suvi kabi pastki qatlamlarni siqib chiqaradi. Erga to'g'ridan-to'g'ri qo'shni havo qatlami eng ko'p siqiladi va Paskal qonuniga ko'ra, unga ko'rsatilgan bosimni barcha yo'nalishlarga uzatadi.
Buning natijasida er yuzasi va uning ustida joylashgan jismlar havoning butun qalinligidan bosimni boshdan kechirishadi yoki odatda bunday hollarda aytilgandek, tajribaga ega. Atmosfera bosimi .
Atmosfera bosimining mavjudligi hayotda duch keladigan ko'plab hodisalarni tushuntirishi mumkin. Keling, ulardan ba'zilarini ko'rib chiqaylik.
Rasmda shisha naycha ko'rsatilgan, uning ichida trubaning devorlariga mahkam o'rnashgan piston mavjud. Naychaning uchi suvga tushiriladi. Agar siz pistonni ko'tarsangiz, uning orqasida suv ko'tariladi.
Ushbu hodisa suv nasoslarida va boshqa ba'zi qurilmalarda qo'llaniladi.
Rasmda silindrsimon idish ko'rsatilgan. U tiqin bilan yopiladi, unga kranli trubka kiritilgan. Havo idishdan nasos yordamida chiqariladi. Keyin trubaning uchi suvga joylashtiriladi. Agar siz hozir jo'mrakni ochsangiz, suv idishning ichki qismiga favvora kabi sepiladi. Suv idishga kiradi, chunki atmosfera bosimi idishdagi kam uchraydigan havo bosimidan kattaroqdir.
Nima uchun Yerning havo qobig'i mavjud?
Barcha jismlar singari, Yerning havo qobig'ini tashkil etuvchi gaz molekulalari ham Yerga tortiladi.
Ammo nega ularning hammasi Yer yuzasiga tushmaydi? Yerning havo qobig'i va uning atmosferasi qanday saqlanadi? Buni tushunish uchun gaz molekulalari uzluksiz va tasodifiy harakatda ekanligini hisobga olishimiz kerak. Ammo keyin yana bir savol tug'iladi: nega bu molekulalar kosmosga, ya'ni kosmosga uchib ketmaydi.
Yerni butunlay tark etish uchun molekula kosmik kema yoki raketa kabi juda yuqori tezlikka (kamida 11,2 km/s) ega bo‘lishi kerak. Bu shunday deyiladi ikkinchi qochish tezligi. Yerning havo qobig'idagi aksariyat molekulalarning tezligi bu qochish tezligidan sezilarli darajada past. Shuning uchun ularning aksariyati Yer bilan tortishish kuchi bilan bog'langan, faqat arzimas miqdordagi molekulalar Yerdan tashqariga kosmosga uchib ketishadi.
Molekulalarning tasodifiy harakati va ularga tortishish kuchining ta'siri natijasida gaz molekulalari Yer yaqinidagi kosmosda "suzib", havo konvertini yoki bizga ma'lum bo'lgan atmosferani hosil qiladi.
O'lchovlar shuni ko'rsatadiki, havo zichligi balandlik bilan tez kamayadi. Shunday qilib, Yerdan 5,5 km balandlikda havo zichligi Yer yuzasidagi zichligidan 2 baravar kam, 11 km balandlikda - 4 baravar kam va hokazo. U qanchalik baland bo'lsa, havo kamroq bo'ladi. Va nihoyat, eng yuqori qatlamlarda (Yerdan yuzlab va minglab kilometr balandlikda) atmosfera asta-sekin havosiz kosmosga aylanadi. Yerning havo qobig'i aniq chegaraga ega emas.
To'g'ri aytganda, tortishish ta'siridan har qanday yopiq idishdagi gaz zichligi idishning butun hajmida bir xil emas. Idishning pastki qismida gaz zichligi uning yuqori qismlariga qaraganda kattaroqdir, shuning uchun idishdagi bosim bir xil emas. Idishning pastki qismida yuqori qismiga qaraganda kattaroqdir. Biroq, idishdagi gaz uchun zichlik va bosimdagi bu farq shunchalik kichikki, ko'p hollarda uni butunlay e'tiborsiz qoldirish mumkin, faqat bu haqda ma'lum. Ammo bir necha ming kilometrdan oshiq atmosfera uchun bu farq juda katta.
Atmosfera bosimini o'lchash. Torricelli tajribasi.
Suyuq ustunning bosimini hisoblash formulasi yordamida atmosfera bosimini hisoblash mumkin emas (§ 38). Bunday hisoblash uchun siz atmosferaning balandligi va havo zichligini bilishingiz kerak. Ammo atmosferaning aniq chegarasi yo'q va turli balandliklarda havo zichligi har xil. Biroq, atmosfera bosimini 17-asrda italiyalik olim tomonidan taklif qilingan tajriba yordamida o'lchash mumkin. Evangelista Torricelli , Galileyning shogirdi.
Torricelli tajribasi quyidagilardan iborat: uzunligi taxminan 1 m, bir uchi muhrlangan shisha naycha simob bilan to'ldirilgan. So'ngra, trubaning ikkinchi uchini mahkam yopadi, u ag'dariladi va simob stakaniga tushiriladi, u erda simob sathi ostida naychaning bu uchi ochiladi. Suyuqlik bilan har qanday tajribada bo'lgani kabi, simobning bir qismi kosaga quyiladi va uning bir qismi naychada qoladi. Naychada qolgan simob ustunining balandligi taxminan 760 mm. Naycha ichidagi simob ustida havo yo'q, havosiz bo'shliq mavjud, shuning uchun hech qanday gaz yuqoridan ushbu trubka ichidagi simob ustuniga bosim o'tkazmaydi va o'lchovlarga ta'sir qilmaydi.
Yuqorida tavsiflangan tajribani taklif qilgan Torricelli ham o'z izohini berdi. Atmosfera kubokdagi simob yuzasiga bosim o'tkazadi. Merkuriy muvozanatda. Bu quvur ichidagi bosim darajasida ekanligini anglatadi ahh 1 (rasmga qarang) atmosfera bosimiga teng. Atmosfera bosimi o'zgarganda, trubadagi simob ustunining balandligi ham o'zgaradi. Bosim ortishi bilan ustun uzayadi. Bosim pasayganda, simob ustuni balandligini pasaytiradi.
Naychaning aa1 darajasidagi bosim simob ustunining og'irligi bilan hosil bo'ladi, chunki trubaning yuqori qismida simob ustida havo yo'q. Bundan kelib chiqadi atmosfera bosimi quvurdagi simob ustunining bosimiga teng , ya'ni.
p atm = p simob
Atmosfera bosimi qanchalik baland bo'lsa, Torricelli tajribasida simob ustuni shunchalik yuqori bo'ladi. Shuning uchun amalda atmosfera bosimi simob ustunining balandligi (millimetr yoki santimetr) bilan o'lchanishi mumkin. Agar, masalan, atmosfera bosimi 780 mm Hg bo'lsa. Art. (ular "simob millimetrlari" deyishadi), bu havo 780 mm balandlikdagi simobning vertikal ustuni bilan bir xil bosim hosil qilishini anglatadi.
Shuning uchun, bu holda, atmosfera bosimi uchun o'lchov birligi 1 millimetr simob (1 mm Hg) dir. Keling, ushbu birlik va bizga ma'lum bo'lgan birlik o'rtasidagi munosabatni topamiz - paskal(Pa).
1 mm balandlikdagi simob r simob ustunining bosimi quyidagilarga teng:
p = g·r·h, p= 9,8 N / kg · 13,600 kg / m 3 · 0,001 m ≈ 133,3 Pa.
Shunday qilib, 1 mm Hg. Art. = 133,3 Pa.
Hozirgi vaqtda atmosfera bosimi odatda gektopaskallarda o'lchanadi (1 hPa = 100 Pa). Masalan, ob-havo ma'lumotlari bosimning 1013 hPa ekanligini e'lon qilishi mumkin, bu 760 mmHg bilan bir xil. Art.
Torricelli har kuni naychadagi simob ustunining balandligini kuzatib, bu balandlikning o'zgarishini, ya'ni atmosfera bosimi doimiy emasligini, u ko'tarilishi va kamayishi mumkinligini aniqladi. Torricelli, shuningdek, atmosfera bosimi ob-havoning o'zgarishi bilan bog'liqligini ta'kidladi.
Torricelli tajribasida foydalanilgan simob trubasiga vertikal shkalani biriktirsangiz, siz eng oddiy qurilmani olasiz - simob barometri (yunon tilidan baros- og'irlik, metr- Men o'lchayman). Atmosfera bosimini o'lchash uchun ishlatiladi.
Barometr - aneroid.
Amalda, atmosfera bosimini o'lchash uchun metall barometr deb ataladigan metall barometr ishlatiladi. aneroid (yunon tilidan tarjima qilingan - aneroid). Barometr shunday deb ataladi, chunki unda simob yo'q.
Aneroidning ko'rinishi rasmda ko'rsatilgan. Uning asosiy qismi to'lqinli (gofrirovka qilingan) yuzasiga ega bo'lgan metall quti 1 (boshqa rasmga qarang). Bu qutidan havo chiqariladi va atmosfera bosimining qutini maydalashiga yo'l qo'ymaslik uchun uning qopqog'i 2 prujina bilan yuqoriga tortiladi. Atmosfera bosimi ortishi bilan qopqoq pastga egilib, kamonni tortadi. Bosim pasayganda, kamon qopqoqni to'g'rilaydi. Bosim o'zgarganda o'ngga yoki chapga harakatlanadigan uzatish mexanizmi 3 yordamida bahorga o'q-ko'rsatkich 4 biriktirilgan. O'q ostida shkala mavjud bo'lib, uning bo'linmalari simob barometrining ko'rsatkichlariga ko'ra belgilanadi. Shunday qilib, aneroid ignasi turgan 750 raqami (rasmga qarang) hozirgi vaqtda simob barometrida simob ustunining balandligi 750 mm ekanligini ko'rsatadi.
Shuning uchun atmosfera bosimi 750 mmHg ni tashkil qiladi. Art. yoki ≈ 1000 hPa.
Atmosfera bosimining qiymati yaqin kunlar uchun ob-havoni bashorat qilish uchun juda muhimdir, chunki atmosfera bosimining o'zgarishi ob-havoning o'zgarishi bilan bog'liq. Barometr meteorologik kuzatuvlar uchun zarur asbobdir.
Turli balandliklarda atmosfera bosimi.
Suyuqlikda bosim, biz bilganimizdek, suyuqlikning zichligiga va uning ustunining balandligiga bog'liq. Past siqilish tufayli suyuqlikning turli xil chuqurlikdagi zichligi deyarli bir xil. Shuning uchun bosimni hisoblashda biz uning zichligini doimiy deb hisoblaymiz va faqat balandlikning o'zgarishini hisobga olamiz.
Gazlar bilan bog'liq vaziyat yanada murakkab. Gazlar yuqori siqilish xususiyatiga ega. Va gaz qanchalik ko'p siqilgan bo'lsa, uning zichligi shunchalik ko'p bo'ladi va u ishlab chiqaradigan bosim shunchalik yuqori bo'ladi. Axir, gaz bosimi uning molekulalarining tana yuzasiga ta'siridan hosil bo'ladi.
Yer yuzasidagi havo qatlamlari ularning ustida joylashgan barcha havo qatlamlari tomonidan siqiladi. Ammo havo qatlami sirtdan qanchalik baland bo'lsa, u qanchalik zaif siqiladi, uning zichligi past bo'ladi. Shuning uchun u kamroq bosim hosil qiladi. Agar, masalan, shar Yer yuzasidan yuqoriga ko'tarilsa, u holda shardagi havo bosimi kamroq bo'ladi. Bu nafaqat uning ustidagi havo ustunining balandligi pasayganligi sababli, balki havo zichligi pasayganligi sababli ham sodir bo'ladi. U tepada pastdan kichikroq. Shuning uchun havo bosimining balandlikka bog'liqligi suyuqliklarga qaraganda ancha murakkab.
Kuzatishlar shuni ko'rsatadiki, dengiz sathida joylashgan hududlarda atmosfera bosimi o'rtacha 760 mm Hg ni tashkil qiladi. Art.
0 ° C haroratda balandligi 760 mm simob ustunining bosimiga teng bo'lgan atmosfera bosimi normal atmosfera bosimi deb ataladi..
Oddiy atmosfera bosimi 101,300 Pa = 1013 hPa ga teng.
Dengiz sathidan qanchalik baland bo'lsa, bosim shunchalik past bo'ladi.
Kichik ko'tarilishlarda o'rtacha har 12 m ko'tarilish uchun bosim 1 mmHg ga kamayadi. Art. (yoki 1,33 hPa).
Bosimning balandlikka bog'liqligini bilib, siz barometr ko'rsatkichlarini o'zgartirish orqali dengiz sathidan balandlikni aniqlashingiz mumkin. Dengiz sathidan balandlikni to'g'ridan-to'g'ri o'lchash mumkin bo'lgan shkalaga ega bo'lgan aneroidlar deyiladi balandlik o'lchagichlar . Ular aviatsiya va toqqa chiqishda qo'llaniladi.
Bosim o'lchagichlar.
Biz allaqachon bilamizki, barometrlar atmosfera bosimini o'lchash uchun ishlatiladi. Atmosfera bosimidan kattaroq yoki kamroq bosimlarni o'lchash uchun u ishlatiladi bosim o'lchagichlari (yunon tilidan manos- kamdan-kam, bo'sh, metr- Men o'lchayman). Bosim o'lchagichlari mavjud suyuqlik Va metall.
Avval qurilma va harakatni ko'rib chiqaylik. ochiq suyuqlik bosim o'lchagich. U ikki oyoqli shisha naychadan iborat bo'lib, ichiga suyuqlik quyiladi. Suyuqlik ikkala tirsakda bir xil darajada o'rnatiladi, chunki tomir tirsaklarida uning yuzasida faqat atmosfera bosimi ta'sir qiladi.
Bunday bosim o'lchagichning qanday ishlashini tushunish uchun uni rezina naycha bilan yumaloq tekis qutiga ulash mumkin, uning bir tomoni rezina plyonka bilan qoplangan. Agar siz barmog'ingizni plyonkaga bossangiz, qutiga ulangan bosim o'lchagich tirsagidagi suyuqlik darajasi pasayadi, boshqa tirsagida esa ko'tariladi. Buni nima tushuntiradi?
Filmga bosilganda, qutidagi havo bosimi ortadi. Paskal qonuniga ko'ra, bosimning bu ortishi qutiga ulangan bosim o'lchagich tirsagidagi suyuqlikka ham uzatiladi. Shuning uchun, bu tirsakdagi suyuqlikdagi bosim boshqasiga qaraganda kattaroq bo'ladi, bu erda suyuqlikka faqat atmosfera bosimi ta'sir qiladi. Ushbu ortiqcha bosim kuchi ostida suyuqlik harakatlana boshlaydi. Siqilgan havo bilan tirsakda suyuqlik tushadi, ikkinchisida esa ko'tariladi. Siqilgan havoning ortiqcha bosimi bosim o'lchagichning boshqa oyog'idagi suyuqlikning ortiqcha ustuni tomonidan ishlab chiqarilgan bosim bilan muvozanatlanganda suyuqlik muvozanatga keladi (to'xtaydi).
Filmni qanchalik qattiq bossangiz, ortiqcha suyuqlik ustuni qanchalik baland bo'lsa, uning bosimi shunchalik yuqori bo'ladi. Demak, bosimning o'zgarishi bu ortiqcha ustunning balandligi bilan baholanishi mumkin.
Rasmda bunday bosim o'lchagich suyuqlik ichidagi bosimni qanday o'lchashi mumkinligini ko'rsatadi. Naycha suyuqlikka qanchalik chuqur botirilsa, bosim o'lchagich tirsaklaridagi suyuqlik ustunlari balandligidagi farq shunchalik katta bo'ladi., shuning uchun va suyuqlik tomonidan ko'proq bosim hosil bo'ladi.
Agar siz qurilma qutisini suyuqlik ichida bir oz chuqurlikda o'rnatsangiz va uni plyonka bilan yuqoriga, yon tomonga va pastga aylantirsangiz, bosim o'lchagich ko'rsatkichlari o'zgarmaydi. Bu shunday bo'lishi kerak, chunki suyuqlik ichidagi bir xil darajada, bosim barcha yo'nalishlarda teng bo'ladi.
Rasmda ko'rsatilgan metall bosim o'lchagich . Bunday bosim o'lchagichning asosiy qismi quvurga egilgan metall quvurdir 1 , uning bir uchi yopiq. Kran yordamida trubaning boshqa uchi 4 bosim o'lchanadigan idish bilan aloqa qiladi. Bosim oshgani sayin trubka egilib qoladi. Tutqich yordamida uning yopiq uchini harakatlantirish 5 va tishlar 3 strelkaga uzatiladi 2 , asboblar shkalasi yaqinida harakatlanadi. Bosim pasayganda, quvur elastikligi tufayli avvalgi holatiga qaytadi va strelka shkalaning nol bo'linishiga qaytadi.
Pistonli suyuqlik pompasi.
Biz ilgari muhokama qilgan tajribada (§ 40) atmosfera bosimi ta'sirida shisha naychadagi suv piston orqasidan yuqoriga ko'tarilganligi aniqlandi. Bu harakat nimaga asoslanadi. piston nasoslar
Nasos sxematik tarzda rasmda ko'rsatilgan. U silindrdan iborat bo'lib, uning ichida piston yuqoriga va pastga siljiydi, idishning devorlariga mahkam yopishadi. 1 . Valflar silindrning pastki qismida va pistonning o'zida o'rnatiladi 2 , faqat yuqoriga qarab ochiladi. Piston yuqoriga qarab harakat qilganda, atmosfera bosimi ta'sirida suv quvurga kiradi, pastki valfni ko'taradi va piston orqasida harakat qiladi.
Piston pastga qarab harakatlanayotganda, piston ostidagi suv pastki valfni bosadi va u yopiladi. Shu bilan birga, suv bosimi ostida, piston ichidagi valf ochiladi va suv piston ustidagi bo'shliqqa oqadi. Keyingi safar piston yuqoriga qarab harakat qilganda, uning ustidagi suv ham ko'tariladi va chiqish trubasiga quyiladi. Shu bilan birga, pistonning orqasida suvning yangi qismi ko'tariladi, u keyinchalik piston tushirilganda uning ustida paydo bo'ladi va nasos ishlayotganda bu jarayon qayta-qayta takrorlanadi.
Gidravlik press.
Paskal qonuni harakatni tushuntiradi gidravlik mashina (yunon tilidan gidravlika- suv). Bular ishi suyuqliklarning harakat va muvozanat qonunlariga asoslangan mashinalardir.
Shlangi mashinaning asosiy qismi pistonlar va birlashtiruvchi trubka bilan jihozlangan turli diametrli ikkita tsilindrdir. Pistonlar va kolba ostidagi bo'shliq suyuqlik (odatda mineral moy) bilan to'ldiriladi. Porshenlarga hech qanday kuch ta'sir qilmasa, ikkala tsilindrdagi suyuqlik ustunlarining balandligi bir xil bo'ladi.
Keling, kuchlar deb faraz qilaylik F 1 va F 2 - pistonlarga ta'sir qiluvchi kuchlar, S 1 va S 2 - piston joylari. Birinchi (kichik) piston ostidagi bosim teng p 1 = F 1 / S 1 va ikkinchi ostida (katta) p 2 = F 2 / S 2. Paskal qonuniga ko'ra, bosim barcha yo'nalishlarda tinch holatda suyuqlik bilan teng ravishda uzatiladi, ya'ni. p 1 = p 2 yoki F 1 / S 1 = F 2 / S 2, dan:
F 2 / F 1 = S 2 / S 1 .
Shuning uchun, kuch F 2 shunchalik ko'p marta kuch F 1 , Katta pistonning maydoni kichik pistonning maydonidan necha marta katta?. Masalan, agar katta pistonning maydoni 500 sm2, kichiki esa 5 sm2 bo'lsa va kichik pistonga 100 N kuch ta'sir etsa, u holda 100 marta kattaroq, ya'ni 10000 N kuch bo'ladi. kattaroq pistonda harakat qiling.
Shunday qilib, gidravlika mashinasi yordamida kattaroq kuchni kichik kuch bilan muvozanatlash mumkin.
Munosabat F 1 / F 2 kuchning oshishini ko'rsatadi. Misol uchun, berilgan misolda kuchning ortishi 10000 N / 100 N = 100 ni tashkil qiladi.
Bosish (siqish) uchun ishlatiladigan gidravlik mashina deyiladi gidravlik press .
Ko'proq kuch talab qilinadigan joylarda gidravlik presslar qo'llaniladi. Misol uchun, moy tegirmonlarida urug'lardan moyni siqish uchun, fanera, karton, pichanni presslash uchun. Metallurgiya zavodlarida gidravlik presslar po‘lat mashina vallari, temir yo‘l g‘ildiraklari va boshqa ko‘plab mahsulotlarni tayyorlash uchun ishlatiladi. Zamonaviy gidravlik presslar o'nlab va yuzlab million nyuton kuchlarini ishlab chiqishi mumkin.
Shlangi pressning tuzilishi rasmda sxematik tarzda ko'rsatilgan. Bosilgan korpus 1 (A) katta piston 2 (B) ga ulangan platformaga joylashtiriladi. Kichik piston 3 (D) yordamida suyuqlikda yuqori bosim hosil bo'ladi. Bu bosim tsilindrlarni to'ldiruvchi suyuqlikning har bir nuqtasiga uzatiladi. Shuning uchun, xuddi shunday bosim ikkinchi, kattaroq pistonga ta'sir qiladi. Ammo ikkinchi (katta) pistonning maydoni kichikning maydonidan kattaroq bo'lganligi sababli, unga ta'sir qiluvchi kuch piston 3 (D) ga ta'sir qiluvchi kuchdan kattaroq bo'ladi. Ushbu kuch ta'sirida piston 2 (B) ko'tariladi. Piston 2 (B) ko'tarilganda, tanasi (A) statsionar yuqori platformaga tayanadi va siqiladi. Bosim o'lchagich 4 (M) suyuqlik bosimini o'lchaydi. Xavfsizlik valfi 5 (P) suyuqlik bosimi ruxsat etilgan qiymatdan oshib ketganda avtomatik ravishda ochiladi.
Kichik tsilindrdan kattasiga suyuqlik kichik piston 3 (D) ning takroriy harakatlari bilan pompalanadi. Bu quyidagicha amalga oshiriladi. Kichik piston (D) ko'tarilganda, valf 6 (K) ochiladi va suyuqlik piston ostidagi bo'shliqqa so'riladi. Kichik piston suyuqlik bosimi ta'sirida tushirilganda, valf 6 (K) yopiladi va valf 7 (K") ochiladi va suyuqlik katta idishga oqib chiqadi.
Suv va gazning ularga botgan tanaga ta'siri.
Suv ostida havoda ko'tarish qiyin bo'lgan toshni osongina ko'taramiz. Agar siz qo'ziqorinni suv ostiga qo'ysangiz va uni qo'llaringizdan qo'yib yuborsangiz, u suv yuzasiga suzib chiqadi. Bu hodisalarni qanday izohlash mumkin?
Biz bilamizki (§ 38) suyuqlik idishning pastki va devorlariga bosadi. Va agar suyuqlik ichiga qandaydir qattiq jism qo'yilsa, u ham idishning devorlari kabi bosimga duchor bo'ladi.
Keling, suyuqlikdan unga botirilgan jismga ta'sir qiluvchi kuchlarni ko'rib chiqaylik. Mulohaza yuritishni osonlashtirish uchun asoslari suyuqlik yuzasiga parallel bo'lgan parallelepiped shakliga ega bo'lgan tanani tanlaylik (rasm). Tananing lateral yuzlariga ta'sir qiluvchi kuchlar juftlikda teng va bir-birini muvozanatlashtiradi. Ushbu kuchlar ta'sirida tana qisqaradi. Ammo tananing yuqori va pastki qirralariga ta'sir qiluvchi kuchlar bir xil emas. Yuqori chekka yuqoridan kuch bilan bosiladi F Yuqori suyuqlikning 1 ustuni h 1 . Pastki chekka darajasida bosim balandligi bo'lgan suyuqlik ustunini hosil qiladi h 2. Bu bosim, biz bilganimizdek (§ 37) suyuqlik ichida barcha yo'nalishlarda uzatiladi. Binobarin, kuch bilan tananing pastki yuzida pastdan yuqoriga F 2 yuqori suyuqlik ustunini bosadi h 2. Lekin h yana 2 ta h 1, shuning uchun kuch moduli F Yana 2 ta quvvat moduli F 1 . Shuning uchun tana suyuqlikdan kuch bilan suriladi F Vt, kuchlar farqiga teng F 2 - F 1, ya'ni.