Меню

Давление жидкостей и газов закон паскаля 7 класс видеоурок

Закон Паскаля

Урок 23. Физика 7 класс ФГОС

Конспект урока «Закон Паскаля»

Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля

«Мир един, хотя и многообразен»

В прошлой теме говорилось о давлении газа. Было установлено, что давление газа возникает в результате ударов молекул газа о стенки сосуда. При постоянной массе и температуре давление газа уменьшается, если увеличивается объём. И наоборот, давление газа увеличивается, если уменьшается объём. При неизменной массе и постоянном объёме, давление газа можно увеличить, если нагреть его. И, наоборот, при понижении температуры, давление газа уменьшается.

Давление газа передается по всем направлениям. То же самое можно сказать и о жидкостях. Дело в том, что в жидкостях и газах слои молекул могут свободно перемещаться. Как же передается давление? Рассмотрим сосуд с подвижным поршнем.

Газ стремится заполнить весь объём сосуда, и молекулы газа распределены равномерно по всему объёму. Когда мы заставляем поршень войти в сосуд, слои молекул, находящиеся непосредственно под поршнем сблизятся друг с другом. В этом месте частицы будут расположены более плотно. Однако, вследствие беспорядочного движения молекул, очень скоро они снова распределятся по сосуду равномерно. Давление будет больше прежнего, т.к. уменьшился объём. Таким образом, давление передалось всем частицам газа (или жидкости). То есть, при увеличении давления возле поршня на один паскаль, давление очень быстро увеличивается внутри самого газа также на один паскаль. Из-за этого на один паскаль увеличится давление на стенки сосуда на его дно и на сам поршень.

Впервые это заметил и доказал опытным путем ученый Блез Паскаль, который сформулировал следующий закон: давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Теперь можно объяснить следующие опыты. Возьмём бутылку с водой и сделаем несколько маленьких отверстий с помощью иголки.

Если теперь сжать бутылку, то вода польется изо всех отверстий. Этот результат можно наблюдать, если в бутылке будет не вода, а воздух: при нажатии на бутылку, воздух также пойдет изо всех отверстий.

Справедливость закона Паскаля, подтверждается на повседневном опыте. Каждый день люди чистят зубы и для этого, выдавливают зубную пасту из тюбика (зубную пасту можно расценивать как жидкость с высокой плотностью). При нажатии на тюбик, в каком угодно месте, давление, которое было создано, все равно передается по всем направлениям, в результате чего, часть пасты выходит из тюбика.

Закон паскаля широко используется людьми. В автобусах или троллейбусах с помощью пневматических установок закрываются и открываются двери. Работа этих установок основана на законе Паскаля. Именно на основе закона Паскаля работают водомёты и опрыскиватели.

В шлангах вода находится под давлением. Как только человек открывает кран, оттуда выбрасывается струя воды. В некоторых водометах вода находится под огромным давлением – около 1 ГПа (гигапаскаля). Выбрасываемая струя воды может раздробить горные породы или даже пробить отверстие в металле.

Читайте также:  Редуктор давления газа для газовой колонки

На законе Паскаля основана работа такой установки, как гидравлический пресс.

Он состоит из двух сообщающихся цилиндров с поршнями разного диаметра. Цилиндры заполняются водой (или другой подходящей жидкостью). К поршню с меньшей площадью прикладывается некоторое усилие. В результате, под поршнем возникает давление, которое тут же передается по всем направлениям без изменений. Таким образом, под вторым поршнем создается такое же давление, как и под первым поршнем. Поскольку площадь второго поршня больше, этот поршень сможет развить большее усилие.

Задача 1. Известно, что если выстрелить в вареное яйцо из мелкокалиберной винтовки, то пуля пробьёт отверстие в яйце. Если же выстрелить в сырое яйцо, то оно разлетится. Как вы думаете, почему так происходит?

Вареное яйцо является твердым телом, и в нем давление передается по направлению силы. А вот в жидкостях давление передается по всем направлениям. Поскольку сила, с которой пуля ударила в яйцо, очень велика, в яйце создалось огромное давление, которое его разорвало изнутри.

Задача 2. На поршень гидравлического пресса, площадь которого равна 0,7 м 2 , положили груз массой 20 кг. Какую силу разовьёт второй поршень, если его площадь равна 2,1 м 2 ?

Закон Паскаля: давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.

Источник

Давление твердых тел, жидкостей и газов. Закон Паскаля (практика)

Урок 25. Подготовка к ЕГЭ по физике. Часть 1. Механика.

Конспект урока «Давление твердых тел, жидкостей и газов. Закон Паскаля (практика)»

Данная тема посвящена решению задач на давление твердых тел, жидкостей и газов, а также задач с применением закона Паскаля.

Задача 1. В четыре сосуда, вертикальные сечения которых показаны на рисунке, налита вода. Одна клеточка на рисунке соответствует 10 см. В каком из этих сосудов гидростатическое давление на дно максимально и чему оно равно?

Гидростатическое давление — это давление неподвижной жидкости, обусловленное ее весом.

Как видно из формулы, давление жидкости на дно сосуда не зависит от его формы, а определяется только высотой уровня жидкости и ее плотностью.

Так как во всех четырех сосудах находится вода, то гидростатическое давление будет определяться только высотой ее столба в сосуде. Как видно из рисунка, самый высокий уровень воды в третьем сосуде — 5 клеточек, то есть пятьдесят сантиметров. Следовательно, в этом сосуде давление на дно будет максимальным.

ОТВЕТ: гидростатическое давление максимальное в сосуде №3 и равно 5 кПа.

Задача 2. Однородный кубик с ребром 10 см и плотностью 2500 кг/м 3 лежит на дне сосуда с водой, высота уровня которой над верхней гранью кубика равна 20 см. Атмосферное давление равно 100 кПа. Определите силу давления кубика на дно сосуда. Считать, что вода под кубик не подтекает.

Читайте также:  Регулятор давления масла принцип работы

Задача 3. Самолет совершает «мертвую петлю» радиусом 500 м со скоростью 792 км/ч. Определите давление бензина на дно бака, заполненного до высоты 1 м, в верхней точке «мертвой петли».

Задача 4. В двух сообщающихся сосудах разного диаметра находится вода. В широкий сосуд налили слой масла высотой 7 см, а в узкий — слой бензина высотой 15 см. Определите разность уровней воды в сосудах.

Задача 5. Резиновая камера заполнена ртутью и соединена со стеклянной трубкой так, как показано на рисунке. На камеру положили доску массой 0,5 кг и гирю массой 12 кг. Определите высоту столба ртути в трубке, если площадь доски равна 50 см 2 .

Задача 6. Малый поршень гидравлического пресса за один ход опускается на 0,9 м, а большой поршень поднимается на 0,01 м. С какой силой действуют на малый поршень пресса, если пресс действует на зажатое в нем тело с силой 100 кН?

«Доводы, до которых человек додумывается сам,

обычно убеждают его больше, нежели те,

Источник

Давление жидкостей и газов закон паскаля 7 класс видеоурок

Письмо с инструкцией по восстановлению пароля
будет отправлено на вашу почту

Поставим простой опыт. На деревянные бруски положим металлическую линейку и на нее поставим металлический цилиндр. Мы увидим, что линейка прогибается, потому что гиря своим весом оказывает на нее давление. Давление, производимое твердым телом, передается только в направлении действия силы. Например, надавим на кнопку – кнопка войдет в доску в направлении нашей приложенной силы, надавим на лопату – лопата войдет в землю. Это свойство твердых тел связано с тем, что молекулы твердого тела сильно притягиваются друг к другу и занимают строго определенное положение.

Поставим еще один опыт. Возьмем пластмассовый стакан и сделаем на нем несколько отверстий. Положим в стакан кусочек льда. Лед – твердое тело, своим весом давит на дно стакана и не оказывает никакого давления на стенки. Но если лед растает, мы увидим, что вода польется не только из отверстия на дне, но и из боковых отверстий. Можем сделать вывод, что вода оказывает давление не только на дно, но и на стенки сосуда, то есть давление в жидкостях передается не только в направлении действия силы, но и по другим направлениям.

Рассмотрим, как передается давление в газах. Возьмем стеклянный сосуд с поршнем, в котором содержится газ (воздух). При вдвигании поршня плотность газа под поршнем увеличивается, а так как молекулы газа слабо взаимодействуют друг с другом и могут двигаться по всем направлениям, они начинают перемещаться, вследствие чего их расположение снова будет равномерным, но более плотным, чем раньше. Давление газа всюду возрастет. Если давление газа под поршнем увеличить на 1 Па, то давление во всех точках внутри газа и давление газа на стенки сосуда тоже увеличится на 1 Па.

Читайте также:  После как ремонта нет давления на газелей

Итак, давление, производимое на жидкость или газ, передается в каждую точку без изменения во всех направлениях. Этот закон был сформулирован в 17 веке Блезом Паскалем и носит его имя.

Рассмотрим закон Паскаля на опыте.

Возьмем шар Паскаля. Это полый шар, в котором сделано множество отверстий. К шару присоединена трубка с поршнем. Наполним шар водой и будем постепенно вдвигать поршень. При этом вода польется из всех отверстий по разным направлениям.

Когда мы давим на поршень, поршень перемещается и оказывает давление на поверхность воды. Частицы воды под поршнем уплотняются и передают это давление другим слоям, расположенным ниже. Вследствие подвижности молекул их расположение по всему объему снова будет равномерным, значит, добавочное давление передается в каждую точку жидкости, заполняющей шар. В результате часть воды выливается из шара из всех отверстий. Если же шар Паскаля наполнить дымом, то при движении поршня в трубке из всех отверстий шара будут выходить одинаковые струйки дыма.

Этот опыт подтверждает, что газы и жидкости, в отличие от твердых тел, передают давление в каждую точку по всем направлениям без изменения.

Из закона Паскаля следует вывод: в отличие от покоящихся твердых тел покоящиеся жидкости и газы способны оказывать давление во всех направлениях, то есть не только вниз, но и вправо, влево, вперед, назад и даже вверх.

Убедиться в этом нам поможет опыт. Возьмем широкую стеклянную трубку и пластмассовый диск, к центру которого прикреплена нить (а). Пропустим ее сквозь трубку и сильно натянем, при этом диск прижмется к краю трубки. Получили цилиндрический сосуд (б). Опустим этот сосуд в аквариум с водой. Даже если мы не будем придерживать нитку, дно не упадет (в). Так происходит, потому что вода, находящаяся под диском, давит не только вниз, но и вверх, то есть по всем направлениям, о чем говорит закон Паскаля.

Способность газов и жидкостей передавать давление в каждую точку по всему объему одинаково находит широкое применение на практике. Это, например, гидравлические машины, пневматические инструменты, отбойный молоток, аппараты для очистки и покраски стен. Сжатым воздухом открывают двери троллейбусов, вагонов метро.

Твердые тела передают давление только по направлению действующей силы. Давление, производимое на жидкость или газ, передается в каждую точку одинаково по всем направлениям. Это утверждение называется законом Паскаля. Закон Паскаля объясняется способностью молекул жидкостей и газов перемещаться беспорядочно в разных направлениях.

Источник

Adblock
detector