Презентация по теме: «Давление». Выполнил ученик МОУ лицея N 3 Строгонов Андрей. - презентация

1 Презентация по теме: «Давление». Выполнил ученик МОУ лицея N 3 Строгонов Андрей.

2 Давление- физическая величина, равная соотношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.

3 Формула Чтобы определить давление, надо силу, действующую перпендикулярно поверхности, разделить на площадь поверхности. сила давление - p давление = сила, действующая на поверхность - F площадь площадь поверхности – S F p = S Чтобы определить давление, надо силу, действующую перпендикулярно поверхности, разделить на площадь поверхности. сила давление - p давление = сила, действующая на поверхность - F площадь площадь поверхности – S F p = S

4 Формула Давление жидкостей и газов измеряется по другой формуле. p = g p h g- ускорение свободного падения ρ- плотность жидкости или газа h- высота столба жидкости или газа. Давление жидкостей и газов измеряется по другой формуле. p = g p h g- ускорение свободного падения ρ- плотность жидкости или газа h- высота столба жидкости или газа.

5 Пояснения к формулам.

6 Пояснение к формулам. Различие между давлением твердого тела и давлением жидкости очень эффектно пояснил на опыте Блез Паскаль: всего лишь стакан воды, вылитый в высокую тонкую трубку, соединенную с наполненной водой закрытой бочкой, создал такое избыточное давление, что вода через щели брызнула наружу.

7 Единица измерения СИ. За единицу давления принимается такое давление, которое производит сила в 1H, действующая на поверхность площадью 1м 2 перпендикулярно этой поверхности. Единица давления-ньютон на квадратный метр(1H/м 2 ). В честь французского учёного Блеза Паскаля она называется паскалем(Па).Таким образом, 1Па=1H/м 2.

8 Блез Паскаль( ). Блез Паскаль родился 19 июня 1623 г в городе Клермон – Ферран(Франция) в состоятельной дворянской семье. Его воспитывал отец. Паскаль занимался физикой, математикой, философией. Он изобрел барометр, счетную машину, гидравлический пресс, доказал « Паскалеву теорему» - основу проективной геометрии, разрабатывал теорию вероятности, открыл основной закон гидростатики, подтвердил существование атмосферного давления, положил начало открытию основной формулы интегрального исчисления, написал книгу « Мысли». Блез Паскаль скончался 19 августа 1662 года от тяжелой болезни кишечника.

9 Единица измерения СИ Давление жидкости и газа так же измеряется в паскалях: [ p] = [ g ρ h ] = = H кг м = Па кг м 3

10 Единицы измерения и связь между ними Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.; mm Hg) (torr). Как и следует из название, 1 мм. рт. ст. равен давлению стлолба ртути высотой 1 миллиметр. 1 мм рт. ст. = 133,322 Па = 13,5951 мм вод. ст. Торр, torr 1 торр = 133,322 Па. Названа в честь Э. Торричелли. В научной литературе на русском языке чаще применяется равная ей единица миллиметр ртутного столба (мм. рт. ст.). Физическая атмосфера (атм, atm ) physical atmosphere. Единица измерения давления, равная нормальному атмосферному давлению на высоте уровня моря то есть давлению, уравновешиваемому столбом ртути высотой 760 мм при температуре 0°С, плотности ртути 13595,1 кг/м 3 и нормальном ускорении свободного падения 9,80665 м/сек 2. Иногда физическую атмосферу называют также нормальной атмосферой. 1атм= Па Техническая атмосфера (ат, at ) technical atmosphere. Единица измерения давления, равная давлению, производимому силой 1 кгс, равномерно распределённой по плоской поверхности площадью 1 см 2. 1 ат = 98066,5 Паскалей. Кроме единицы измерения СИ, на практике удобны и широко применимы другие единицы измерения давления, особенно для жидкости и газа. Метр водяного столба – удобная единица при измерении давления воды. 1 м вод. Ст.= 0,1 ат psi - фунт на квадратный дюйм. Используется в основном в США и Великобритании. Единица измерения давления, равная давлению, производимому силой 1 фунт, равномерно распределённой по плоской поверхности площадью 1 квадратный дюйм. 1 psi = 6894,757 Па. Дюйм ртутного столба (in Hg) - единица измерения давления, используется в основном в США. 1 in Hg = 3386,379 Па = 2, 54 мм. рт. ст. Дин на квадратный сантиметр (дин/см 2 ). 1 дина = 0,00001 Ньютонов, 1 дин/см 2 = 0,1 Па Бар, bar (от греч. baros тяжесть) Один бар равен силе в дин, действующей на площадь в 1 кв. см. 1 bar = 750,08 мм. рт. ст. = Па 1 бар = 1,01972 ат

11 Единицы давления

12 Приборы для измерения давления. Опыт Торричелли Для измерения давления твёрдых тел необходимо знать массу тела и площадь опоры. Ртутный барометр- простейший прибор для измерения атмосферного давления. Представляет собой стеклянную трубку длинной в 1 м,наполненную ртутью. Один её конец запаян, другой опущен в чашку с ртутью. К трубке крепится вертикальная шкала. Изобретен Э.Торричелли в 1644 году.

13 Эванджелиста Торричелли( ) Эванджелиста Торричелли родился во Флоренции, в Фаэнце 15 октября 1608 г. в небогатой семье, воспитывался у дяди- монаха. Учился в иезуитском колледже, а затем получил математическое образование, стал учеником Галилея. Торричелли впервые доказал существование атмосферного давления, изобрёл ртутный барометр, простые микроскопы, обнаружил изменение высоты ртутного столба в зависимости от погодных условий, объяснил ветер изменениями атмосферного давления, развил «метод неделимых», нашёл длину дуги логарифмической спирали, сформулировал принцип движения центров тяжести, сформулировал закон и вывел формулу вытекания жидкости из отверстий, отыскал точку Торричелли в треугольнике. Скончался Торричелли во Флоренции 25 октября 1647 г.

14 Приборы для измерения давления. Барометр – анероид. Используется для измерения атмосферного давления и высоты над уровнем моря (высотомеры). По колебаниям атмосферного давления можно предсказать изменения погоды. При похолодании атмосферное давление увеличивается. За нормальное атмосферное давление принято давление на уровне моря на 45 параллели при 0 C°. Оно равно 760 мм рт. ст. При подъеме на 10,5 м атмосферное давление понижается на 1 мм рт. ст.

15 Барометр- анероид. Главная часть его – металлическая коробочка 2 с волнистой (гофрированной) поверхностью. Из этой коробочки выкачан воздух. Её крышку пружиной 5 оттягивают вверх. При уменьшении давления пружина выпрямляет крышку. К пружине с помощью передаточного механизма прикреплена стрелка-указатель 6, которая передвигается при изменении давления. Под стрелкой укреплена шкала 4, деления которой нанесены по показаниям ртутного барометра.

16 Приборы для измерения давления. Манометры. Манометры (от греч. manos - редкий, неплотный и metreo - измеряю), служат для измерения давления жидкостей, газов и паров. Типы монометров 1.Различают манометры для определения абсолютного давления, отсчитываемого от нуля (полного вакуума); избыточного давления, то есть превышения его над атмосферным; разности двух давлений, отличающихся от атмосферного (дифференциальные манометры, или дифманометры). Приборы для измерения давления, соответствующего атмосферному, называют барометрами, ниже атмосферного - вакуумметрами. Избыточного давления и давления ниже атмосферного- ман.вакуумметрамивакуумметрами 2.В зависимости от конструкции, чувствительности элемента различают манометры жидкостные, грузопоршневые, деформационные (с трубчатой пружиной или мембраной), тепловые и др. 3.Манометры подразделяются по классам точности: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 (чем меньше число, тем точнее прибор). Основные типы манометров: жидкостные (а - U- образный, б, в - чашечные соотв. с постоянным и переменным углом j наклона трубки, г - поплавковый, д - колокольный, е - кольцевой); грузопоршневые (ж); деформационные (з - показывающий с трубчатой пружиной, и - мембранный разделитель давлений с закрытой камерой ).

17 Приборы для измерения давления Открытый жидкостной монометр Состоит из двухколенной стеклянной трубки, в которую наливают какую-нибудь жидкость. Одно колено соединяют резиновой трубкой с сосудом или круглой плоской коробкой, затянутой резиновой пленкой. Чем сильнее давление в сосуде или на мембрану, тем выше избыточный столб жидкости. Металлический монометр (деформационный) Основная часть – согнутая в дугу металлическая трубка, один конец которой закрыт. Другой конец трубки с помощью крана сообщается с сосудом, в котором измеряют давление. При увеличении давления трубка разгибается. Движение закрытого конца ее при помощи рычага и зубчатки передается стрелке, движущейся около шкалы прибора. Жидкостный манометр делают в виде U-образной трубки, одно колено которой присоединяется к сосуду, давление в котором нужно измерить (рис. 242). Если образующаяся разность уровней жидкости равна h, то давление со

18 Приборы для измерения давления Тонометры Сфигмоманометр (тонометр) прибор для измерения артериального давления. Состоит из манжеты, надеваемой на руку пациенту, устройства для нагнетания воздуха в манжету и манометра, измеряющего давление воздуха в манжете. Также, сфигмоманометр оснащается либо стетоскопом, либо электронным устройством, регистрирующим пульсации воздуха в манжете.артериального давления манометрастетоскопом Сфигмоманометр с анероидным манометром и стетоскопом Автоматический сфигмоманометр, надеваемый на запястье

19 Минимальные значения величины Минимальные значения имеет давление в вакууме. Состояние газа, при котором средняя длина свободного пробега молекул сравнима с размерами сосуда в котором заключён газ, называется вакуумом. Абсолютного вакуума не существует. Давление газа в сверхвакууме мм рт. ст. и менее. В газовых туманностях давление газа в десятки тысяч раз меньше, чем в сверхвакууме. В м 3 воздуха при нормальном атмосферном давлении содержится порядка молекул, а в газовых туманностях порядка 10 6 – Самый высокий вакуум, полученный в лабораторных условиях,- это разряженный газ, имеющий давление мм рт. ст.

20 Максимальные значения величины На очень больших глубинах уже начинает быть заметной сжимаемость воды. На наибольшей глубине океана, равной 11 км, она достигает почти 3% от полного давления на этой глубине. Батискаф Триест" подвергался на дне Марианского желоба давлению 1100 атм. Корпус батискафа при толщине стенок 87 мм был сжат давлением воды на 2 мм, так что от него даже отстала краска. Снаряды современных артиллерийских орудий выбрасываются пороховыми газами под давлением до 7000 атм. Поверхностный слой жидкости оказывает на охватываемую им массу жидкости давление в десятки тысяч атмосфер. Давление в объектах, подобных солнцу, достигает 8 миллиардов атмосфер.

21 С единицами измерения давления человек встречается в различных сферах жизни: в технике, медицине, космосе. Размах величины огромен: от минимальных значений в вакууме и межзвездном газовом облаке до максимальных в глубинах океана и звезд. Информация о физике давления интересна, полезна, а иногда просто необходима.