Was ist das Gesetz von Pascal.  Pascalsches Gesetz (Grundgleichung der Hydrostatik).  Das Konzept des Drucks

Was ist das Gesetz von Pascal. Pascalsches Gesetz (Grundgleichung der Hydrostatik). Das Konzept des Drucks

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  • Teilnehmer: Maxim Kolesnikov
  • Leitung: Scherbinina Galina Gennadievna
Zweck der Arbeit: experimentelle Bestätigung des Pascalschen Gesetzes.

Einführung

Das Pascalsche Gesetz wurde 1663 bekannt. Diese Entdeckung bildete die Grundlage für die Schaffung von Superpressen mit einem Druck von über 750.000 kPa, einem hydraulischen Antrieb, der wiederum zur Entstehung der hydraulischen Automatisierung führte, die moderne Düsenflugzeuge, Raumfahrzeuge, numerisch gesteuerte Maschinen und leistungsstarke Muldenkipper steuert , Bergbaumähdrescher, Pressen, Bagger ... Somit hat das Pascalsche Gesetz in der modernen Welt große Anwendung gefunden. All diese Mechanismen sind jedoch ziemlich komplex und umständlich, deshalb wollte ich Geräte auf der Grundlage des Pascalschen Gesetzes erstellen, um mich selbst davon zu überzeugen und meine Klassenkameraden zu überzeugen, von denen viele glauben, dass es dumm ist, Zeit mit "Antike" zu verschwenden, wenn wir umzingelt sind durch moderne Geräte, dass dieses Thema immer noch interessant und relevant ist. Darüber hinaus wecken Heimwerkergeräte in der Regel Interesse, regen zum Nachdenken an, fantasieren und betrachten die Entdeckungen der „tiefen Antike“ mit anderen Augen.

Objekt Meine Forschung ist Pascals Gesetz.

Zielsetzung: experimentelle Bestätigung des Pascalschen Gesetzes.

Hypothese: Die Kenntnis des Pascalschen Gesetzes kann für die Konstruktion von Baumaschinen hilfreich sein.

Praktische Bedeutung der Arbeit: In meiner Arbeit werden Experimente zur Demonstration im Physikunterricht in der 7. Klasse einer weiterführenden Schule vorgestellt. Die entwickelten Experimente können sowohl im Unterricht beim Studium von Phänomenen (ich hoffe, dass dies zur Bildung einiger Konzepte beim Physikstudium beiträgt) als auch als Hausaufgabe für Schüler demonstriert werden.

Die vorgeschlagenen Einstellungen sind universell, eine Einstellung kann verwendet werden, um mehrere Experimente zu zeigen.

Kapitel 1. Unsere ganze Würde liegt in der Fähigkeit zu denken

Blaise Pascal (1623-1662) - Französischer Mathematiker, Mechaniker, Physiker, Schriftsteller und Philosoph. Ein Klassiker der französischen Literatur, einer der Begründer der mathematischen Analyse, der Wahrscheinlichkeitstheorie und der projektiven Geometrie, der Schöpfer der ersten Beispiele der Zähltechnologie, der Autor des Grundgesetzes der Hydrostatik. Pascal trat in die Geschichte der Physik ein, indem er das Grundgesetz der Hydrostatik aufstellte und Toricellis Annahme über die Existenz des atmosphärischen Drucks bestätigte. Die SI-Einheit des Drucks ist nach Pascal benannt. Das Pascalsche Gesetz besagt, dass der auf eine Flüssigkeit oder ein Gas ausgeübte Druck auf jeden Punkt ohne Änderung in alle Richtungen übertragen wird. Auch das bekannte Gesetz von Archimedes ist ein Sonderfall des Pascalschen Gesetzes.

Das Pascalsche Gesetz kann anhand der Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen erklärt werden, nämlich: Die Moleküle einer Flüssigkeit und eines Gases, die auf die Wände eines Gefäßes treffen, erzeugen Druck. Der Druck nimmt zu (ab), wenn die Konzentration der Moleküle zunimmt (abnimmt).

Es gibt ein weit verbreitetes Problem, mit dem man die Funktionsweise des Pascalschen Gesetzes verstehen kann: Wenn ein Gewehr abgefeuert wird, entsteht ein Loch in einem gekochten Ei, da der Druck in diesem Ei nur in Richtung seiner Bewegung übertragen wird. Ein rohes Ei zerbricht, weil der Druck einer Kugel in einer Flüssigkeit nach dem Pascalschen Gesetz gleichmäßig in alle Richtungen übertragen wird.

Übrigens ist bekannt, dass Pascal selbst unter Verwendung des von ihm entdeckten Gesetzes im Laufe der Experimente eine Spritze und eine hydraulische Presse erfunden hat.

Die praktische Bedeutung des Pascalschen Gesetzes

Die Arbeit vieler Mechanismen basiert auf dem Pascalschen Gesetz, auf andere Weise haben solche Gaseigenschaften wie Kompressibilität und die Fähigkeit, Druck in alle Richtungen gleichmäßig zu übertragen, breite Anwendung bei der Konstruktion verschiedener technischer Geräte gefunden.

  1. So wird Druckluft in einem U-Boot verwendet, um es aus der Tiefe zu heben. Beim Tauchen werden spezielle Tanks im U-Boot mit Wasser gefüllt. Die Masse des Bootes nimmt zu und es sinkt. In diese Tanks wird zum Heben des Bootes Druckluft gepumpt, die das Wasser verdrängt. Die Masse des Bootes nimmt ab und es schwimmt.

Abb.1. U-Boote an der Oberfläche: Hauptballasttanks (TsGB) sind nicht gefüllt


Abb.2. U-Boot in getauchter Position: Das CGB war mit Wasser gefüllt

  1. Geräte, die Druckluft verwenden, werden als pneumatisch bezeichnet. Dazu gehört zum Beispiel ein Presslufthammer, mit dem Asphalt aufgebrochen, gefrorener Boden gelockert und Steine ​​zerkleinert werden. Unter Einwirkung von Druckluft macht die Spitze des Presslufthammers 1000-1500 Schläge pro Minute mit großer Zerstörungskraft.


  1. In der Produktion zum Schmieden und Bearbeiten von Metallen werden ein pneumatischer Hammer und eine pneumatische Presse verwendet.


  1. Lastkraftwagen und Schienenfahrzeuge verwenden Druckluftbremsen. In U-Bahnen werden Türen mit Druckluft geöffnet und geschlossen. Die Verwendung von Luftsystemen im Transportwesen beruht auf der Tatsache, dass selbst im Falle eines Luftaustritts aus dem System diese durch den Betrieb des Kompressors nachgefüllt wird und das System ordnungsgemäß funktioniert.
  2. Die Arbeit des Baggers basiert ebenfalls auf dem Pascalschen Gesetz, bei dem Hydraulikzylinder verwendet werden, um seine Pfeile und seinen Löffel in Bewegung zu setzen.


Kapitel 2. Die Seele der Wissenschaft ist die praktische Anwendung ihrer Entdeckungen

Erfahrung 1 (Video, Methode zur Modellierung des Funktionsprinzips dieses Geräts bei der Präsentation)

Die Funktionsweise des Pascalschen Gesetzes lässt sich auf die Arbeit einer hydraulischen Laborpresse zurückführen, die aus zwei miteinander verbundenen linken und rechten Zylindern besteht, die gleichmäßig mit Flüssigkeit (Wasser) gefüllt sind. Die Stopfen (Gewichte), die den Flüssigkeitsstand in diesen Zylindern anzeigen, sind schwarz hervorgehoben.


Reis. 3 Schema einer hydraulischen Presse


Reis. 4. Anwendung der hydraulischen Presse

Was ist hier passiert? Wir drückten auf den Stopfen im linken Zylinder, wodurch die Flüssigkeit aus diesem Zylinder in Richtung des rechten Zylinders gedrückt wurde, wodurch der Stopfen im rechten Zylinder, der von unten Flüssigkeitsdruck erfuhr, angehoben wurde. Somit hat das Fluid Druck übertragen.

Ich habe das gleiche Experiment nur in etwas anderer Form bei mir zu Hause durchgeführt: eine Demonstration eines Experiments mit zwei miteinander verbundenen Zylindern - medizinische Spritzen, die miteinander verbunden und mit flüssigem Wasser gefüllt sind.

Das Gerät und Funktionsprinzip der hydraulischen Presse ist im Lehrbuch der 7. Klasse für weiterführende Schulen beschrieben.

Erfahrung 2 (Video, mit der Simulationsmethode, um die Montage dieses Geräts bei der Präsentation zu demonstrieren)

Bei der Entwicklung des vorherigen Experiments habe ich zur Demonstration des Pascalschen Gesetzes auch ein Modell eines hölzernen Minibaggers zusammengebaut, dessen Basis mit Wasser gefüllte Kolbenzylinder sind. Interessanterweise habe ich als Kolben, die den Ausleger und die Schaufel des Baggers heben und senken, medizinische Spritzen verwendet, die von Blaise Pascal selbst erfunden wurden, um sein Gesetz zu unterstützen.

Das System besteht also aus gewöhnlichen medizinischen Spritzen mit je 20 ml (Funktion der Steuerhebel) und denselben Spritzen mit je 5 ml (Funktion der Kolben). Ich habe diese Spritzen mit Flüssigkeit gefüllt - Wasser. Ein Tropfersystem wurde verwendet, um die Spritzen zu verbinden (bietet Abdichtung).

Damit dieses System funktioniert, drücken wir den Hebel an einer Stelle, der Wasserdruck wird auf den Kolben, auf den Stopfen übertragen, der Stopfen steigt an - der Bagger beginnt sich zu bewegen, der Baggerausleger und die Schaufel senken und heben sich.

Dieses Experiment kann demonstriert werden, indem die Frage nach § 36, S. 87 des Lehrbuchs von A. V. Peryshkin für die 7. Klasse beantwortet wird: „Welche Erfahrung kann das Merkmal der Druckübertragung durch Flüssigkeiten und Gase zeigen? Blick auf die Verfügbarkeit der verwendeten Materialien und die praktische Anwendung des Pascalschen Gesetzes.

Erlebnis 3 (Video)

Bringen wir eine hohle Kugel (Pipette) mit vielen kleinen Löchern an einem Rohr mit einem Kolben (Spritze) an.

Füllen Sie den Ballon mit Wasser und drücken Sie auf den Kolben. Der Druck in der Röhre steigt an, Wasser beginnt durch alle Löcher zu fließen, während der Wasserdruck in allen Wasserströmen gleich ist.

Das gleiche Ergebnis kann erzielt werden, wenn anstelle von Wasser Rauch verwendet wird.

Dieses Experiment ist ein Klassiker zur Demonstration des Pascalschen Gesetzes, aber die Verwendung von Materialien, die jedem Schüler zur Verfügung stehen, macht es besonders effektiv und einprägsam.

Eine ähnliche Erfahrung wird im Lehrbuch der 7. Klasse für weiterführende Schulen beschrieben und kommentiert.

Fazit

Zur Vorbereitung auf den Wettbewerb mache ich:

  • den theoretischen Stoff zu meinem gewählten Thema studiert;
  • erstellte hausgemachte Geräte und führte eine experimentelle Überprüfung des Pascalschen Gesetzes an folgenden Modellen durch: ein Modell einer hydraulischen Presse, ein Modell eines Baggers.

Schlussfolgerungen

Das im 17. Jahrhundert entdeckte Pascalsche Gesetz ist in unserer Zeit relevant und weit verbreitet bei der Gestaltung technischer Geräte und Mechanismen, die die menschliche Arbeit erleichtern.

Ich hoffe, dass die von mir gesammelten Installationen für meine Freunde und Klassenkameraden von Interesse sind und ihnen helfen, die Gesetze der Physik besser zu verstehen.

Pascals Gesetz

Folge des Pascalschen Gesetzes

Pascals Gesetz ist so formuliert:

Es sei darauf hingewiesen, dass wir im Pascalschen Gesetz nicht über Druck an verschiedenen Stellen sprechen, sondern über Empörung Druck, also gilt das Gesetz auch für eine Flüssigkeit im Gravitationsfeld. Im Fall von ziehen um einer inkompressiblen Flüssigkeit können wir bedingt von der Gültigkeit des Pascalschen Gesetzes sprechen, weil das Hinzufügen einer beliebigen Konstante zum Druck die Form der Flüssigkeitsbewegungsgleichung (der Euler-Gleichungen oder, wenn die Wirkung der Viskosität berücksichtigt wird, der Navier-Stokes-Gleichungen), aber in diesem Fall der Term Pascals Gesetz trifft in der Regel nicht zu. Für kompressible Flüssigkeiten (Gase) gilt das Pascalsche Gesetz im Allgemeinen nicht.

Verschiedene hydraulische Geräte arbeiten auf der Grundlage des Pascalschen Gesetzes: Bremssysteme, hydraulische Pressen usw.

siehe auch

Anmerkungen


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Sehen Sie, was "Pascals Gesetz" in anderen Wörterbüchern ist:

    Pascals Gesetz- das Grundgesetz der Hydrostatik, wonach der Druck an jedem Ort einer ruhenden Flüssigkeit in allen Richtungen gleich ist und der Druck gleichmäßig über das von der ruhenden Flüssigkeit eingenommene Volumen übertragen wird; oder der ausgeübte Druck auf ... ... Große polytechnische Enzyklopädie

    Pascals Gesetz- Pascalsches Gesetz *Paskalsches Gesetz - Ein Laster auf die Heimat im Lager eines Thermischen Gleichen wird in gleicher Weise direkt übertragen ... Girnichij Enzyklopädisches Wörterbuch

    Pascals Gesetz- Paskalio dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Pascals Gesetz vok. Druckfortpflanzungsgesetz, n; Paskalsches Gesetz, n rus. Pascalsches Gesetz, m pranc. loi de Pascal, f … Fizikos terminų žodynas

    Pascals Gesetz- das Gesetz der Hydrostatik, wonach der Druck auf die Flüssigkeitsoberfläche durch äußere Kräfte von der Flüssigkeit gleichmäßig in alle Richtungen übertragen wird. Installiert von dem französischen Wissenschaftler B. Pascal (1663). Es ist von großer Bedeutung für die Technologie, auf ...

    Pascals Gesetz- Der Druck auf einen beliebigen Teil der Flüssigkeitsoberfläche wird in alle Richtungen mit der gleichen Kraft übertragen. Es wurde von dem französischen Wissenschaftler B. Pascal (1623-1662) gegründet ... Enzyklopädisches Wörterbuch der Psychologie und Pädagogik

    Das Grundgesetz der Hydrostatik (Pascalsches Gesetz) ist wie folgt formuliert: „Flüssigkeiten und Gase übertragen den auf sie ausgeübten Druck gleichmäßig in alle Richtungen.“ Basierend auf dem Pascalschen Gesetz der Hydrostatik funktionieren verschiedene hydraulische Geräte: Bremse ... ... Wikipedia

    Gesetz des geringsten Widerstands- wenn es möglich ist, die Punkte des verformbaren Körpers in unterschiedliche Richtungen zu bewegen, bewegt sich jeder Punkt dieses Körpers in die Richtung des geringsten Widerstands. Dieses Gesetz manifestiert sich insbesondere im Prinzip der kürzesten ... ... Enzyklopädisches Wörterbuch der Metallurgie

    Stefan-Boltzmann Strahlungsgesetz- das Gesetz, das die Proportionalität der 4. Potenz der absoluten Temperatur T, der gesamten volumetrischen Dichte ρ der Gleichgewichtsstrahlung (ρ = α T4, wobei α eine Konstante ist) und des damit verbundenen Gesamtemissionsgrades festlegt ... Enzyklopädisches Wörterbuch der Metallurgie

    Ficksches Gesetz- Erstes Ficksches Gesetz, legt die Proportionalität des Diffusionsflusses in idealen Lösungen zum Konzentrationsgradienten fest: j = Dgradc; wobei D der Diffusionskoeffizient ist. Das zweite Ficksche Gesetz ergibt sich aus dem ersten und der Kontinuitätsgleichung: ∂c/∂t =… … Enzyklopädisches Wörterbuch der Metallurgie

    Hookesches Gesetz- Die elastische Verformung des Materials ist direkt proportional zur angelegten Spannung: εн = σ/Е (für einachsige Spannung) und γ = τ/G (für Schub), wobei εн die relative Längsverformung (Δl/l) ist; ΔT relative Verschiebung; σ normal… … Enzyklopädisches Wörterbuch der Metallurgie


Pascals Gesetz ist so formuliert:

Der auf eine Flüssigkeit oder ein Gas ausgeübte Druck wird an jedem Punkt ohne Änderung in alle Richtungen übertragen.

Das Gesetz wurde von dem französischen Wissenschaftler Blaise Pascal formuliert.

Es sei darauf hingewiesen, dass wir im Pascalschen Gesetz nicht über Druck an verschiedenen Stellen sprechen, sondern über Empörung Druck, also gilt das Gesetz auch für eine Flüssigkeit im Gravitationsfeld. Im Fall von ziehen um einer inkompressiblen Flüssigkeit können wir bedingt von der Gültigkeit des Pascalschen Gesetzes sprechen, weil das Hinzufügen einer beliebigen Konstante zum Druck die Form der Flüssigkeitsbewegungsgleichung (der Euler-Gleichungen oder, wenn die Wirkung der Viskosität berücksichtigt wird, der Navier-Stokes-Gleichungen), aber in diesem Fall der Term Pascals Gesetz trifft in der Regel nicht zu.

Das Pascalsche Gesetz ist eine Folgerung aus dem Energieerhaltungssatz und gilt auch für kompressible Flüssigkeiten (Gase).

Pascalsche Gesetzformel und ihre Anwendung

Verschiedene hydraulische Geräte arbeiten auf der Grundlage des Pascalschen Gesetzes: Bremssysteme, hydraulische Pressen usw.

siehe auch

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Anmerkungen

Ein Auszug, der das Gesetz von Pascal charakterisiert

- Wo ist Lise? fragte er und beantwortete ihre Frage nur mit einem Lächeln.
Sie war so müde, dass sie auf der Couch in meinem Zimmer eingeschlafen ist. Ach, André! Que! tresor de femme vous avez“, sagte sie und setzte sich ihrem Bruder gegenüber auf das Sofa. Sie ist ein perfektes Kind, so ein süßes, fröhliches Kind. Ich habe sie so sehr geliebt.
Prinz Andrei schwieg, aber die Prinzessin bemerkte einen ironischen und verächtlichen Ausdruck auf seinem Gesicht.
– Aber mit kleinen Schwächen muss man nachsichtig sein; wer hat sie nicht, Andre! Vergiss nicht, dass sie in der Welt aufgewachsen ist. Und dann ist ihre Lage nicht mehr rosig. Es ist notwendig, in die Position aller einzutreten. Tout comprendre, c"est tout pardonner. [Кто всё поймет, тот всё и простит.] Ты подумай, каково ей, бедняжке, после жизни, к которой она привыкла, расстаться с мужем и остаться одной в деревне и в ее положении? Это sehr schwer.
Prinz Andrei lächelte und sah seine Schwester an, während wir lächeln und den Menschen zuhörten, von denen wir glauben, dass wir sie durchschauen können.
„Du lebst auf dem Land und findest dieses Leben nicht schrecklich“, sagte er.
- Ich bin anders. Was soll man über mich sagen! Ich will kein anderes Leben und kann es auch nicht, weil ich kein anderes Leben kenne. Und du denkst, Andre, für eine junge und säkulare Frau, die in den besten Jahren ihres Lebens allein auf dem Land begraben wird, weil Papa immer beschäftigt ist, und ich ... du kennst mich ... wie arm ich bin Ressourcen, [Interessen.] für eine Frau, die an die beste Gesellschaft gewöhnt ist. M lle Bourienne ist eine…
„Ich mag sie nicht sehr, deine Bourienne“, sagte Prinz Andrej.
- Oh nein! Sie ist sehr süß und freundlich und vor allem ein erbärmliches Mädchen, sie hat niemanden, niemanden. Um die Wahrheit zu sagen, ich brauche es nicht nur nicht, aber es ist schüchtern. Ich, wissen Sie, war schon immer ein Wilder, und jetzt noch mehr. Ich liebe es, allein zu sein … Mon pere [Vater] liebt sie sehr. Sie und Mikhail Ivanovich sind zwei Personen, zu denen er immer liebevoll und freundlich ist, weil sie beide von ihm bevorzugt werden; wie Stern sagt: "Wir lieben Menschen nicht so sehr für das Gute, das sie uns getan haben, sondern für das Gute, das wir ihnen getan haben." Mon Pere hat sie als Waise sur le pave [auf dem Bürgersteig] aufgenommen, und sie ist sehr freundlich. Und mon pere liebt ihre Art zu lesen. Abends liest sie ihm vor. Sie liest super.
„Also ehrlich gesagt, Marie, ich glaube, es fällt dir manchmal schwer wegen des Charakters deines Vaters?“ fragte Prinz Andrew plötzlich.
Prinzessin Marya war zuerst überrascht, dann erschrocken über diese Frage.
- ICH?... Ich?!... Ist es schwer für mich?! - Sie sagte.
- Er war immer cool; aber jetzt wird es schwierig, denke ich “, sagte Prinz Andrei, anscheinend absichtlich, um seine Schwester zu verwirren oder zu testen, und sprach so leichtfertig über seinen Vater.

Blaise Pascal war ein französischer Mathematiker, Physiker und Philosoph, der Mitte des 17. Jahrhunderts lebte. Er studierte das Verhalten von Flüssigkeiten und Gasen, studierte Druck.

Er bemerkte, dass die Form des Gefäßes keinen Einfluss auf den Druck der Flüssigkeit darin hatte. Er formulierte auch das Prinzip: Flüssigkeiten und Gase übertragen den auf sie ausgeübten Druck in alle Richtungen gleichermaßen.
Dieses Prinzip wird Pascalsches Gesetz für Flüssigkeiten und Gase genannt.

Es muss verstanden werden, dass dieses Gesetz die auf die Flüssigkeit wirkende Schwerkraft nicht berücksichtigt hat. In Wirklichkeit nimmt der Flüssigkeitsdruck aufgrund der Anziehung zur Erde mit der Tiefe zu, und dies ist der hydrostatische Druck.

Um seinen Wert zu berechnen, wird die Formel verwendet:
ist der Druck der Flüssigkeitssäule.

  • ρ ist die Dichte der Flüssigkeit;
  • g - Beschleunigung im freien Fall;
  • h - Tiefe (Höhe der Flüssigkeitssäule).

Der Gesamtflüssigkeitsdruck in jeder Tiefe ist die Summe aus dem hydrostatischen Druck und dem mit der externen Kompression verbundenen Druck:

wobei p0 der Außendruck z. B. eines Kolbens in einem mit Wasser gefüllten Gefäß ist.

Anwendung des Pascalschen Gesetzes in der Hydraulik

Hydrauliksysteme verwenden inkompressible Flüssigkeiten wie Öl oder Wasser, um den Druck innerhalb der Flüssigkeit kraftvoll von einem Punkt zum anderen zu übertragen. Hydraulische Geräte werden zum Zerkleinern von Feststoffen in Pressen verwendet. In Flugzeugen wird Hydraulik in Bremssystemen und Fahrwerken verbaut.
Da das Pascalsche Gesetz auch für Gase gilt, gibt es in der Technik pneumatische Systeme, die mit Luftdruck arbeiten.

Archimedische Stärke. Schwebezustand der Körper

Die Kenntnis der archimedischen Kraft (mit anderen Worten des Auftriebs) ist wichtig, um zu verstehen, warum manche Körper schwimmen, während andere sinken.
Betrachten Sie ein Beispiel. Der Mann ist im Pool. Wenn er vollständig unter Wasser getaucht ist, kann er leicht Purzelbäume schlagen, Purzelbäume schlagen oder sehr hoch springen. An Land sind solche Tricks viel schwieriger auszuführen.
Eine solche Situation im Pool ist möglich, weil die archimedische Kraft auf eine Person im Wasser wirkt. In einer Flüssigkeit nimmt der Druck mit der Tiefe zu (dies gilt auch für ein Gas). Wenn der Körper vollständig unter Wasser ist, überwiegt der Flüssigkeitsdruck von unten den Druck von oben und der Körper beginnt zu schwimmen.

Gesetz des Archimedes

Auf einen Körper in einer Flüssigkeit (Gas) wirkt eine Auftriebskraft, deren Größe dem Gewicht der Flüssigkeitsmenge (Gas) entspricht, die durch den eingetauchten Körperteil verdrängt wird.

  • Ft - Schwerkraft;
  • Fa - Archimedische Kraft;
  • ρzh - Dichte von Flüssigkeit oder Gas;
  • Vv. und. - das Volumen der verdrängten Flüssigkeit (Gas), das dem Volumen des eingetauchten Körperteils entspricht;
  • Pv. und. ist das Gewicht der verdrängten Flüssigkeit.

Segelzustand

  1. FT> FA - der Körper sinkt;
  2. FT< FA - тело поднимается к поверхности до тех пор, пока не окажется в положении равновесия и не начнёт плыть;
  3. FT \u003d FA - Der Körper befindet sich in einer wässrigen oder gasförmigen Umgebung (schwimmt) im Gleichgewicht.

(1623 - 1662)

Das Pascalsche Gesetz besagt: "Der auf eine Flüssigkeit oder ein Gas ausgeübte Druck wird auf jeden Punkt der Flüssigkeit oder des Gases gleichmäßig in alle Richtungen übertragen."
Diese Aussage wird durch die Beweglichkeit von Partikeln von Flüssigkeiten und Gasen in alle Richtungen erklärt.


PASCAL-ERFAHRUNG

Blaise Pascal zeigte 1648, dass der Druck einer Flüssigkeit von der Höhe ihrer Säule abhängt.
Er führte ein Rohr mit einem Durchmesser von 1 cm2 und einer Länge von 5 m in ein geschlossenes, mit Wasser gefülltes Fass ein und goss auf dem Balkon im zweiten Stock des Hauses einen Becher Wasser in dieses Rohr. Als das Wasser darin auf eine Höhe von ~4 Metern stieg, stieg der Wasserdruck so stark an, dass sich in einem starken Eichenfass Risse bildeten, durch die Wasser floss.

Pascal-Röhre

JETZT VORSICHTIG!

Wenn Sie gleich große Gefäße füllen: das eine mit Flüssigkeit, das andere mit Schüttgut (z. zum Beispiel aus Holz / sie sollten an die Wände angrenzen / und Gewichte mit dem gleichen Gewicht darauf anbringen,

Wie ändert sich dann der Druck der Substanz auf den Boden und die Wände in jedem Gefäß? Denken! Wann gilt das Pascalsche Gesetz? Wie wird der Außendruck der Lasten übertragen?

IN WELCHEN TECHNISCHEN GERÄTEN WIRD DAS PASCAL-GESETZ VERWENDET?

Das Gesetz von Pascal ist die Grundlage für das Design vieler Mechanismen. Schauen Sie sich die Bilder an, denken Sie daran!

1. Hydraulische Pressen

Der Hydroübersetzer ist zur Druckerhöhung ausgelegt (p2 > p1, da bei gleicher Druckkraft S1 > S2).

Multiplikatoren werden in hydraulischen Pressen verwendet.

2. Hydraulische Aufzüge

Dies ist ein vereinfachtes Diagramm einer hydraulischen Hebebühne, die an Muldenkippern installiert ist.

Der Zweck des beweglichen Zylinders besteht darin, die Höhe des Kolbens zu erhöhen. Öffnen Sie zum Absenken der Last den Kran.

Die Betankungsanlage zur Versorgung von Traktoren mit Kraftstoff funktioniert wie folgt: Der Kompressor pumpt Luft in einen hermetisch verschlossenen Kraftstofftank, der über einen Schlauch in den Traktortank gelangt.

4. Sprühgeräte

Bei Sprühgeräten zur Bekämpfung landwirtschaftlicher Schädlinge beträgt der Druck der in den Behälter eingeblasenen Luft auf die Giftlösung 500.000 N/m2. Bei geöffnetem Wasserhahn wird Flüssigkeit versprüht

5. Wasserversorgungssysteme

Pneumatisches Wasserversorgungssystem. Die Pumpe fördert Wasser in den Tank, komprimiert das Luftpolster und schaltet ab, wenn der Luftdruck 400.000 N/m2 erreicht. Das Wasser fließt durch die Rohre in die Zimmer. Wenn der Luftdruck abfällt, läuft die Pumpe wieder an.

6. Wasserwerfer

Ein Wasserstrahl, der von einem Wasserstrahl mit einem Druck von 1.000.000.000 N/m2 ausgestoßen wird, stanzt Löcher in Metallbarren und zerkleinert Gestein in Minen. Hydroguns sind auch mit modernen Feuerlöschgeräten ausgestattet.

7. beim Verlegen von Rohrleitungen

Der Luftdruck „bläst“ die Rohre auf, die aus flachen, an den Kanten verschweißten Metallstreifen bestehen. Dies vereinfacht das Verlegen von Rohrleitungen für verschiedene Zwecke erheblich.

8. in Architektur

Die riesige Kuppel aus Kunststofffolie wird von einem Druck getragen, der nur 13,6 N/m2 höher ist als der atmosphärische Druck.

9. pneumatische Rohrleitungen

In Pneumocontainer-Rohrleitungen arbeitet ein Druck von 10.000 - 30.000 N/m2. Die Geschwindigkeit der Züge in ihnen erreicht 45 km/h. Diese Art des Transports wird zum Transport von Schüttgütern und anderen Materialien verwendet.

Container für den Transport von Hausmüll.

DU KANNST ES SCHAFFEN

1. Beenden Sie den Satz: "Wenn ein U-Boot taucht, ist der Luftdruck darin .....". Wieso den?

2. Nahrung für Astronauten wird in halbflüssiger Form hergestellt und in Röhrchen mit elastischen Wänden gefüllt. Mit leichtem Druck auf das Röhrchen entnimmt der Astronaut den Inhalt. Welches Gesetz manifestiert sich in diesem Fall?

3. Was ist zu tun, damit Wasser durch das Rohr aus dem Gefäß fließt?

4. In der Ölindustrie wird Druckluft verwendet, um Öl an die Erdoberfläche zu heben, das von Kompressoren in den Raum über der Oberfläche der ölführenden Schicht gepumpt wird. Welches Gesetz manifestiert sich in diesem Fall? Wie?

5. Warum platzt eine leere, mit Luft gefüllte Papiertüte mit einem Knall, wenn man sie auf die Hand oder auf etwas Hartes schlägt?

6. Warum haben Tiefseefische, wenn sie an die Oberfläche gezogen werden, eine Schwimmblase aus ihrem Maul?

BÜCHERREGAL


WEISST DU ETWAS DARÜBER?

Was ist Dekompressionskrankheit?

Es manifestiert sich, wenn Sie sehr schnell aus den Tiefen des Wassers aufsteigen. Der Druck des Wassers nimmt stark ab und die im Blut gelöste Luft dehnt sich aus. Die entstehenden Blasen verstopfen die Blutgefäße, stören den Blutfluss und die Person kann sterben. Sporttaucher und Taucher steigen deshalb langsam auf, damit das Blut Zeit hat, die entstehenden Luftblasen in die Lunge zu tragen.

Wie trinken wir?

Wir führen ein Glas oder einen Löffel mit einer Flüssigkeit an unseren Mund und „saugen“ deren Inhalt in uns hinein. Wie? Warum strömt die Flüssigkeit eigentlich in unseren Mund? Der Grund ist folgender: Wenn wir trinken, erweitern wir die Brust und verdünnen dadurch die Luft im Mund; Unter dem Druck der Außenluft strömt die Flüssigkeit in den druckschwächeren Raum und dringt so in unseren Mund ein. Hier passiert dasselbe, was mit der Flüssigkeit in kommunizierenden Gefäßen passieren würde, wenn wir beginnen würden, die Luft über einem dieser Gefäße zu verdünnen: Unter dem Druck der Atmosphäre würde die Flüssigkeit in diesem Gefäß aufsteigen. Im Gegenteil: Wenn Sie den Flaschenhals mit den Lippen erfassen, „ziehen“ Sie das Wasser nicht mühsam in den Mund, da der Luftdruck im Mund und über dem Wasser gleich ist. Wir trinken also nicht nur mit dem Mund, sondern auch mit der Lunge; denn die Ausdehnung der Lunge ist der Grund dafür, dass die Flüssigkeit in unseren Mund stürzt.

Seifenblasen

„Blas eine Seifenblase auf“, schrieb der große englische Wissenschaftler Kelvin, „und sieh sie dir an: Du kannst sie dein ganzes Leben lang studieren, ohne aufzuhören, daraus die Lektionen der Physik zu lernen.“

Seifenblase um eine Blume

Seifenlösung wird in eine Platte oder auf ein Tablett gegossen, so dass der Boden der Platte mit einer Schicht von 2 - 3 mm bedeckt ist; eine Blume oder eine Vase wird in die Mitte gestellt und mit einem Glastrichter abgedeckt. Dann heben sie den Trichter langsam an und blasen in sein enges Rohr - eine Seifenblase entsteht; Wenn diese Blase eine ausreichende Größe erreicht hat, kippen Sie den Trichter und lösen Sie die Blase darunter. Dann liegt die Blume unter einer transparenten halbrunden Kappe aus Seifenfolie, die in allen Farben des Regenbogens schimmert.

Mehrere Blasen ineinander

Aus dem für den beschriebenen Versuch verwendeten Trichter wird eine große Seifenblase geblasen. Tauchen Sie dann den Strohhalm vollständig in die Seifenlösung ein, sodass nur die Spitze davon, die in den Mund genommen werden muss, trocken bleibt, und schieben Sie ihn vorsichtig durch die Wand der ersten Blase zur Mitte; dann ziehen sie den strohhalm langsam zurück, bringen ihn nicht an den rand, blasen jedoch die zweite blase aus, die in der ersten eingeschlossen ist - die dritte, vierte usw. Es ist interessant, die blase zu beobachten, wenn sie in den kalten raum eintritt aus einem warmen Raum: Es nimmt anscheinend an Volumen ab und schwillt umgekehrt an, wenn es von einem kalten in einen warmen Raum gelangt. Der Grund liegt natürlich in der Kontraktion und Expansion der in der Blase enthaltenen Luft. Wenn zum Beispiel bei Frost bei - 15 ° C, beträgt das Volumen der Blase 1000 Kubikmeter. cm und vom Frost in einen Raum mit einer Temperatur von + 15 ° C gelangt, sollte das Volumen um etwa 1000 * 30 * 1/273 = etwa 110 Kubikmeter zunehmen. cm.

Die gängigen Vorstellungen über die Zerbrechlichkeit von Seifenblasen sind nicht ganz richtig: Bei richtiger Handhabung ist es möglich, eine Seifenblase jahrzehntelang zu halten. Der englische Physiker Dewar (berühmt für seine Arbeiten zur Verflüssigung von Luft) bewahrte Seifenblasen in speziellen Flaschen auf, gut geschützt vor Staub, Austrocknung und Schütteln; Unter diesen Bedingungen gelang es ihm, einige Blasen einen Monat oder länger zu halten. Lawrence in Amerika hat es geschafft, Seifenblasen jahrelang unter einem Glasgefäß aufzubewahren.