Давление в природе реферат

Обновлено: 05.07.2024

Участник: Вертушкин Иван Александрович
Руководитель: Виноградова Елена Анатольевна

Введение

Сегодня за окном идёт дождь. После дождя уменьшилась температура воздуха, увеличилась влажность и уменьшилось атмосферное давление. Атмосферное давление является одним из основных факторов, определяющих состояние погоды и климата, поэтому знания об атмосферном давлении необходимы в прогнозировании погоды. Большое практическое значение имеет умение измерять атмосферное давление. И его можно измерить специальными приборами-барометрами. В жидкостных барометрах при изменении погоды столбик жидкости понижается или повышается.

Знания об атмосферном давлении необходимы в медицине, в технологических процессах, жизнедеятельности человека и всех живых организмов. Существует прямая связь между изменениями атмосферного давления и изменениями погоды. Рост или понижение атмосферного давления может служить признаком изменения погоды и влияет на самочувствие человека.

Описание трёх взаимосвязанных физических явлений из повседневной жизни:

Связь между погодой и атмосферным давлением.
Явления, лежащие в основе работы приборов для измерения атмосферного давления.
Зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости в жидкостных барометрах.

Актуальность работы

Актуальность выбранной темы состоит в том, что во все времена люди, благодаря своим наблюдениям за поведением животных могли предугадать изменения погоды, стихийные бедствия, избежать людских жертв.

Влияние атмосферного давления на наш организм неизбежно, резкие изменения атмосферного давления влияют на самочувствие человека, особенно страдают метеозависимые люди. Конечно, уменьшить влияние атмосферного давления на здоровье человека мы не в силах, но помочь собственному организму можем. Правильно организовать свой день, распределить время между трудом и отдыхом может помочь умение измерять атмосферное давление, знание народных примет, использование самодельных приборов.

Цель работы: выяснить, какую роль в повседневной жизни человека играет атмосферное давление.

Задачи:

Изучить историю измерения атмосферного давления.
Установить, есть ли связь между погодой и атмосферным давлением.
Изучить виды приборов, предназначенных для измерения атмосферного давления, изготовленных человеком.
Изучить физические явления, лежащие в основе работы приборов для измерения атмосферного давления.
Зависимость давления жидкости от высоты столба жидкости в жидкостных барометрах.

Методы исследования

Анализ литературы.
Обобщение полученной информации.
Наблюдения.

Область исследования: атмосферное давление

Гипотеза: атмосферное давления имеет важное значение для человека.

Значимость работы: материал данной работы может быть использован на уроках и во внеурочной деятельности, в жизни моих одноклассников, учеников нашей школы, всеми любителями исследований природы.

План работы

I. Теоретическая часть (сбор информации):

Обзор и анализ литературы.
Интернет-ресурсы.

II. Практическая часть:

наблюдения;
сбор информации о погоде.

III. Заключительная часть:

История измерения атмосферного давления

Мы живем на дне огромного воздушного океана, называемого атмосферой. Все изменения, которые происходят в атмосфере, непременно оказывают влияние на человека, на его здоровье, способы жизнедеятельности, т.к. человек является неотъемлемой частью природы. Каждый из факторов, определяющих погоду: атмосферное давление, температура, влажность, содержание в воздухе озона и кислорода, радиоактивность, магнитные бури и др. оказывает прямое или косвенное воздействие на самочувствие и здоровье человека. Остановимся на атмосферном давлении.

Атмосферное давление — это давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность.

В 1640 году великий герцог Тосканский решил устроить фонтан на террасе своего дворца и приказал для этого подвести воду из ближайшего озера с использованием всасывающего насоса. Приглашенные флорентийские мастера сказали, что это невозможно, потому что воду нужно было всасывать на высоту более 32 футов (более 10 метров). А почему вода не всасывается на такую высоту, объяснить не могли. Герцог попросил разобраться великого ученого Италии Галилео Галилея. Хотя ученый уже был стар и болен и не мог заняться экспериментами, он все-таки предположил, что решение вопроса лежит в области определения веса воздуха и его давления на водную поверхность озера. За разрешение этого вопроса взялся ученик Галилея Эванджелиста Торричелли. Для проверки гипотезы своего учителя он провел свой знаменитый опыт. Стеклянную трубку длиной 1 м, запаянную с одного конца, заполнил полностью ртутью, и плотно закрыв открытый конец трубки, перевернул ее этим концом в чашку с ртутью. Часть ртути из трубки вылилась, часть осталась. Над ртутью образовалось безвоздушное пространство. Атмосфера давит на ртуть в чашке, ртуть в трубке тоже давит на ртуть в чашке, так как установилось равновесие, то эти давления равны. Рассчитать давление ртути в трубке означает рассчитать давление атмосферы. Если атмосферное давление повышается или понижается, то столбик ртути в трубке соответственно повышается или понижается. Так появилась единица измерения атмосферного давления – мм. рт. ст. – миллиметр ртутного столба. Наблюдая за уровнем ртути в трубке, Торричелли заметил, что уровень меняется, значит, он не является постоянным и зависит от изменения погоды. Если давление повышается, погода будет хорошей: холодной – зимой, жаркой – летом. Если давление резко понижается, значит, ожидается появление облачности и насыщение влагой воздуха. Трубка Торричелли с приставленной линейкой представляет собой первый прибор для измерения атмосферного давления – ртутный барометр. (Приложение 1)

Создавали барометры и другие ученые: Роберт Гук, Роберт Бойль, Эмиль Марриот. Водяные барометры сконструировал французский ученый Блез Паскаль и немецкий бургомистр города Магдебурга Отто фон Герике. Высота такого барометра составляла более 10 метров.

Для измерения давления пользуются различными единицами: мм ртутного столба, физическими атмосферами, в системе СИ – Паскалями.

Связь между погодой и атмосферным давлением

«Капитан Гуль, хороший метеоролог, научил его понимать показания барометра. Мы вкратце расскажем, как надо пользоваться этим замечательным прибором.

Когда после долгого периода хорошей погоды барометр начинает резко и непрерывно падать это верный признак дождя. Однако если хорошая погода стояла очень долго, то ртутный столбик может опускаться два-три дня, и лишь после этого произойдут в атмосфере сколько-нибудь заметные изменения. В таких случаях чем больше времени прошло между началом падения ртутного столба и началом дождей, тем дольше будет стоять дождливая погода.
Напротив, если во время долгого периода дождей барометр начнет медленно, но непрерывно подниматься, можно с уверенностью предсказать наступление хорошей погоды. И хорошая погода удержится тем дольше, чем больше времени прошло между началом подъема ртутного столба и первым ясным днем.
В обоих случаях изменение погоды, происшедшее сразу после подъема или падения ртутного столба, удерживается весьма непродолжительное время.
Если барометр медленно, но беспрерывно поднимается в течение двух-трех дней и дольше, это предвещает хорошую погоду, хотя бы все эти дни и лил, не переставая, дождь, и vice versa. Но если барометр медленно поднимается в дождливые дни, а с наступлением хорошей погоды тотчас же начинает падать, хорошая погода удержится очень недолго, и vice versa
Весной и осенью резкое падение барометра предвещает ветреную погоду. Летом, в сильную жару, оно предсказывает грозу. Зимой, особенно после продолжительных морозов, быстрое падение ртутного столба говорит о предстоящей перемене направления ветра, сопровождающейся оттепелью и дождем. Напротив, повышение ртутного стол ба во время продолжительных морозов предвещает снегопад.
Частые колебания уровня ртутного столба, то поднимающегося, то падающего, ни в коем случае не следует рассматривать как признак приближения длительного; периода сухой либо дождливой погоды. Только постепенное и медленное падение или повышение ртутного столба предвещает наступление долгого периода устойчивой погоды.
Когда в конце осени, после долгого периода ветров и дождей, барометр начинает подниматься, это предвещает северный ветер в наступление морозов.

Я провел наблюдения за изменением погоды и атмосферным давлением. И убедился, что существует эта зависимость.

Мы знаем, что, чем больше площадь опоры, тем меньшедавление, производимое данной силой, и наоборот, с уменьшением площади опоры (при неизменной силе) давление возрастает. Поэтому, в зависимости от того, хотят ли получить малое или большое давление, площадь опоры увеличивают или уменьшают. Например, для того чтобы грунт мог выдержать давление возводимого здания, увеличивают площадь нижней части фундамента.

Шины грузовых автомобилей и шасси самолетов делают значительно шире, чем легковых. Особенно широкими делают шины у автомобилей, предназначенных для передвижения в пустынях.

Разница между шинами грузовых автомобилей и легковых авто.

Тяжелые машины, такие, как трактор, танк или болотоход, имея большую опорную площадь гусениц, иногда могут проехать по такой (например, болотистой) местности, по которой не всегда пройдет человек.

С другой стороны, при малой площади поверхности можно небольшой силой создать очень большое давление. Например, вдавливая кнопку в доску, мы действуем на нее с силой около 50 Н. Так как площадь острия кнопки составляет примерно 1 мм2 (т. Е. 0,000001 м2), то давление, производимое ею, оказывается равным:

Это давление в тысячу раз больше давления, производимого гусеничным трактором на почву (см. Таблицу 6)!

Таблица 6. Давление некоторых тел.

Лезвия режущих у острия и колющих инструментов (ножей, резцов, ножниц, пил, игл и др. ) остро оттачивают. Их острые края имеют маленькую площадь соприкосновения с обрабатываемой поверхностью, благодаря чему даже при небольшой силе воздействия создается весьма значительное давление на предмет. Поэтому работать остро заточенным инструментом легче, чем тупым.

Режущие и колющие приспособления встречаются и в живой природе. Это клыки, когти, клювы, шипы и т. Д.

Мухи и древесные лягушки могут держаться на оконном стекле благодаря крошечным присоскам, в которых создается разрежение, и атмосферное давление удерживает присоску на стекле.

Засасывающее действие болота объясняется тем, что при поднятии ноги под ней образуется разреженное пространство. Перевес атмосферного давления в этом случае может достигать 1000 Н на площадь ноги взрослого человека. Однако копыта парнокопытных животных при вытаскивании из трясины пропускают воздух через свой разрез в образовавшееся разреженное пространство. Давление сверху и снизу копыта выравнивается, и нога вынимается без особого труда.

В технике давление рассматривается как отношение нормальной составляющей силы N к площади S, на которую действует сила
p=N/S
В системе СИ единица давления — паскаль (Па). Паскаль — давление, вызываемое силой 1 ньютон (Н), равномерно распределенной по поверхности площадью 1 м2. Давление, отсчитываемое от абсолютного нуля, называется абсолютным, а от имеющегося уже давления окружающей атмосферы — избыточным или манометрическим.

Давление атмосферного воздуха на находящиеся в нем предметы и на земную поверхность. Открытие атмосферного давления. Поиски причин упрямства воды и опыты с более тяжелой жидкостью – ртутью, предпринятые в 1643г. Торричелли. Значения атмосферы на Земле.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	09.11.2016
Размер файла	22,2 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Атмосферное давление

Введение

Атмосферное давление - это давление атмосферного воздуха на находящиеся в нем предметы и на земную поверхность. Если бы атмосфера Земли не вращалась вместе с Землей вокруг ее оси, то на поверхности Земли возникли бы сильнейшие ураганы. Весь земной шар окутывает невидимым слоем атмосфера. Благодаря такой оболочке поверхность Земли меньше нагревается днём и меньше остывает ночью, создавая условия для существования жизни. Атмосфера предохраняет Землю от падения метеоритов, а озоновый экран верхних слоёв атмосферы защищает всё живое на Земле от избытка ультрафиолетовых лучей, если бы воздушная атмосфера вдруг исчезла?

Ш на Земле установилась бы температура приблизительно -170 °С, замерзли бы все водные пространства, а суша покрылась бы ледяной корой;

Ш наступила бы полная тишина, так как звук в пустоте не распространяется; небо стало бы черным, поскольку окраска небесного свода зависит от воздуха; не стало бы сумерек, зорь, белых ночей;

Ш прекратилось бы мерцание звезд, а сами звезды были бы видны не только ночью, но и днем (днем мы их не видим из-за рассеивания частичками воздуха солнечного света);

Ш погибли бы животные и растения некоторые планеты солнечной системы тоже имеют атмосферы, однако их давление не позволяет человеку находиться там без скафандра. На Венере, например, атмосферное давление около 100 атм., на Марсе - около 0,006 атм. из-за давления атмосферы на каждый квадратный сантиметр нашего тела действует сила 10 Н.

Цель работы:

Доказать, что атмосферное давление - помощник человека

Задачи: 1. Ознакомится с историей открытия атмосферного давления.

2. Изучить состав, строение атмосферы.

3. Изучить понятия атмосферного давления.

Открытие атмосферного давления

Итак, вспомни, воздух обладает весом.

В этом можно убедиться на опыте. Выкачав часть воздуха из шара, мы увидим, что он стал легче.

Впервые весомость воздуха привела людей в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами - вода не поднималась выше 10,3м.

Поиски причин упрямства воды и опыты с более тяжелой жидкостью - ртутью, предпринятые в 1643г. Торричелли, привели к открытию атмосферного давления.

Торричелли обнаружил, что высота столба ртути в его опыте не зависит ни от формы трубки, ни от ее наклона. На уровне моря высота ртутного столба всегда была около 760мм.

Ученый предположил, что высота столба жидкости уравновешивается давлением воздуха. Зная высоту столба и плотность жидкости, можно определить величину давления атмосферы.

Правильность предположения Торричелли была подтверждена в 1648г. опытом Паскаля на горе Пью-де-Дом. Паскаль доказал, что меньший столб воздуха оказывает меньшее давление. Вследствие притяжения Земли и недостаточной скорости молекулы воздухане могут покинуть околоземное пространство. Однако они не падают на поверхность Земли, а парят над ней, т.к. находятся в непрерывном тепловом движении.

Благодаря тепловому движению и притяжению молекул к Земле их распределение в атмосфере неравномерно. При высоте атмосферы в 2000-3000км 99% ее массы сосредоточено в нижнем (до 30км) слое. Воздух, как и другие газы, хорошо сжимаем. Нижние слои атмосферы в результате давления на них верхних слоев имеют большую плотность воздуха.

Нормальное атмосферное давление на уровне моря в среднем составляет 760 мм рт.ст.= 1310 гПа.

С высотой давление и плотность воздуха уменьшаются.

На небольших высотах каждые 12м подъема уменьшают атмосферное давление на 11 мм рт.ст. На больших высотах эта закономерность нарушается.

Происходит это потому, что высота воздушного столба, оказывающего давление, при подъеме уменьшается. Кроме того, в верхних слоях атмосферы воздух менее плотен.

Немного истории.

Первым атмосферное давление измерил итальянский ученый Эванджелиста Торричелли в 1643 году. Развивая учения Галилея, Торричелли после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута, или 10.3м. Он пошел в своих исследованиях ещё дальше и позже изобрел прибор для измерения атмосферного давления - барометр.

Атмосферное давление, что это?

Атмосферное давление - давление атмосферного воздуха на находящиеся в нем предметы и на земную поверхность. В каждой точке атмосферы атмосферное давление равно весу вышележащего столба воздуха с основанием, равным единице площади. С высотой атмосферное давление убывает. В соответствии с международной системой единиц (система СИ) основной единицей для измерения атмосферного давления является гектопаскаль (гПа), однако, в обслуживании ряда организаций разрешается применять старые единицы: миллибар (мб) и миллиметр ртутного столба (мм рт.ст.). Нормальным атмосферным давлением (на уровне моря) принято значение 760 мм ртутного столба (мм. рт. ст.) при температуре 0 градусов по С.

Что произойдет с человеком, если его выбросить без скафандра в открытый космос?

В американском фильме "Вспомнить все'' (с Арнольдом Шварцнегером в главной роли) у главных героев, когда они оказываются выброшенными на поверхность Марса, начинают вылезать из орбит глаза, а их тела раздуваются. Что же произойдет с человеком, попавшим без скафандра в безвоздушное пространство (вернее, что произойдет с его телом - ведь дышать он не может). Давление газов внутри тела будет стремиться "уравновесится'' с внешним (нулевым) давлением. Очень простая иллюстрация: банки, которые ставят больному. Воздух в них прогревают, отчего плотность газа уменьшается. Банку быстро прикладывают к поверхности, и Вы видите, как по мере остывания банки и воздуха в ней тело человека в этом месте затягивается в банку. А представьте такую банку вокруг человека.

Но это не единственный "неприятный'' процесс. Как известно, человек состоит из воды как минимум на 75 %. Температура кипения воды при атмосферном давлении равна 100 С. Температура кипения сильно зависит от давления: чем ниже давление, тем ниже температура кипения. . Уже при давлении 0,4 атм. температура кипения воды равна 28,64 С, что значительно ниже температуры тела человека. Поэтому, на первый взгляд, при попадании в открытый космос человек лопнет и "вскипит'' . но взрыва тела не происходит. Дело в том, что если воздух из легких (и остальных полостей тела) беспрепятственно вышел, то в организме только жидкость, которая выделяет пузырьки газа, но сама сразу не вскипает. Между прочим, когда происходит разгерметизация (скажем, на большой высоте), то человек умирает, но на куски его не разрывает. Вспомним наших погибших космонавтов: 20км - это примерно 1/10 атмосферы -- практически вакуум с интересующей нас точки зрения.

Хотя. Около 15 лет назад в одном из институтов Академгородка возникла идея попробовать вакуумную сушку мяса. Большой кусок мяса поместили в вакуумную камеру и начали резкую откачку. Кусок просто взорвался. После этого эксперимента было довольно сложно отскребать его результаты от стенок вакуумной камеры.

Как мы пьем?

Втягивание ртом жидкости вызывает расширение грудной клетки и разрежение воздуха, как в легких, так и во рту. Повышенное по сравнению с внутреннее наружное атмосферное давление "вгоняет" туда часть жидкости. Так организм человека использует атмосферное давление.

Значения атмосферы на Земле.

Весь земной шар окутывает невидимым слоем атмосфера. Благодаря такой оболочке поверхность Земли меньше нагревается днём и меньше остывает ночью, создавая условия для существования жизни. Атмосфера предохраняет Землю от падения метеоритов, а озоновый экран верхних слоёв атмосферы защищает всё живое на Земле от избытка ультрафиолетовых лучей. атмосферный давление торричелли

Кислород, составляющий значительную часть воздуха, живые организмы используют для дыхания. Человечество обитает на дне воздушного океана, поэтому состав и свойства атмосферного воздуха определяют качество жизни и состояние здоровья людей. Изменение свойств и состава атмосферы за счёт природных и человеческих факторов оказывает разнообразное, в том числе и негативное влияние на здоровье населения Земли.

В течение года атмосфера меняется как в зависимости от сезона, так и ежедневно. Если человек здоров, то его организм быстро приспосабливается к любым изменениям, делая это своевременно и не ощутимо для человека. Поэтому изменения погоды, за исключением экстремальных, практически не влияют на самочувствие здоровых людей.

Но есть две категории людей - метеочувствительные и больные, - организм которых с трудом приспосабливается к погодным изменениям, особенно при резких перепадах состояния атмосферы. Таким людям необходимо применять лечебно-профилактические меры при возникающих атмосферных угрозах. Очень чувствительны к изменениям погодных условий люди с нарушениями нервной вегетативной системы, сердечно-сосудистыми заболеваниями, хроническими болезнями. По степени изменения своего самочувствия такие люди сами могут предсказывать изменения погоды на достаточные длительные периоды. И если вовремя проводить для таких людей лечебно-профилактические мероприятия, можно избежать многих осложнений с их здоровьем.

Мягкий и тёплый климат улучшает общую сопротивляемость организма человека и нормализует многие происходящие в организме процессы. Воздух возле водоёмов, особенно с проточной водой, очень благотворно влияет на людей, освежает и вызывает бодрость. Очень хорошо воздействует свежий воздух после грозы, что связано с повышением в нём содержания отрицательных ионов. Именно поэтому ионизация воздуха в помещениях улучшает самочувствие.

Большое положительное влияние на организм человека оказывает длительное пребывание на открытом воздухе под солнечными лучами вследствие положительного воздействия ультрафиолетовых лучей. Ультрафиолетовое облучение, как известно, служит также эффективным приёмом физиотерапии. Какие же атмосферные явления в основном влияют на здоровье людей? Это свет, атмосферное давление, ветер, атмосферное электричество, температура и влажность воздуха.

Отсутствие или недостаток света пагубно влияют на весь организм: подавляют умственную деятельность и ухудшают настроение, вызывают уменьшение аппетита, расстройство пищеварения, ослабление питания и кроветворения. Присутствие света устраняет все эти расстройства, улучшает общее состояние организма, а также уничтожает патогенные микроорганизмы и их споры. Атмосферное давление гораздо меньше влияет на человека, так как его организм обладает способностью быстро приспосабливаться к самым разнообразным изменениям в атмосфере. Только к очень низкому давлению человек приспосабливается дольше. Расстройства здоровья могут происходить лишь при резких колебаниях атмосферного давления. Но это относится только к крайним значениям давления.

Что произошло бы на земле, если бы воздушная атмосфера вдруг исчезла?

Ш наступила бы полная тишина, так как звук в пустоте не распространяется;

Ш небо стало бы черным, поскольку окраска небесного свода зависит от воздуха; не стало бы сумерек, зорь, белых ночей;

Ш погибли бы животные и растения;

Ш некоторые планеты солнечной системы тоже имеют атмосферы, однако их давление не позволяет человеку находиться там без скафандра. На Венере, например, атмосферное давление около 100 атм., на Марсе - около 0,006 атм. из-за давления атмосферы на каждый квадратный сантиметр нашего тела действует сила 10 Н.

Заключение

Воздух имеет вес и давит на земную поверхность и на все, находящиеся на ней тела и предметы. Нормальным атмосферным давлением называют давление 760мм. РТ. Ст. на уровне моря при температуре 0 C.

· С подъемом вверх давление падает, так как уменьшается толщина слоя атмосферы.

· Неравномерно распределения атмосферного давления по поверхности Земли связанно с ее неодинаковым, охлаждением и движением воздуха.

· Подъем воздуха вверх приводит к образованию низкого давления. Опускания воздуха вызывает образование области высокого давления.

Подобные документы

Доказательства наличия атмосферного давления, история открытия учеными этого явления. Изменчивость атмосферного давления от места к месту, во времени и в зависимости от высоты. Понятие стандартного атмосферного давления. Первый барометр - трубка Торчелли.

презентация [643,6 K], добавлен 19.05.2014

Процентное соотношение газов в атмосфере Земли. Вес атмосферы по подсчетам Паскаля. Опыт, доказывающий существование атмосферного давления, и история открытия учёными этого явления. Нормальное атмосферное давление и его изменение в зависимости от высоты.

презентация [323,6 K], добавлен 14.05.2014

Состав атмосферы Земли и особенности влияния на нее вращения планеты. Последствия исчезновения воздушной массы. Изобретение ртутного и электронного барометров. Применение их при измерении давления воздуха. Единица измерения атмосферного давления.

презентация [562,5 K], добавлен 17.03.2015

Атмосфера, единицы измерения давления воздуха. Барическая ступень и градиент. Барометрическая формула Лапласа. Приборы для измерения атмосферного давления, его изменчивость и влияние на погоду, приведение к уровню моря с помощью таблиц. Плотность воздуха.

контрольная работа [45,3 K], добавлен 04.11.2014

Определение количества воды, которое необходимо дополнительно подать в трубопровод, чтобы давление в нем поднялось до значения по манометру. Оценка абсолютного и вакуумметрического давления в сосуде. Равнодействующая сила воздействия воды на стенку.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Муниципальное казенное образовательное учреждение
средней общеобразовательной школы №4 г. Аша

Тема проекта:

Физика в живой природе.

Давление жидкостей, газов и твердых тел в живой природе

Автор проекта: Чистяков Владислав,

обучающийся 7 класса

Наставник проекта: Шалашова Татьяна Борисовна

1.1.Давление в твёрдых телах………………………………3

1.2.Давление в жидкостях…………………………………..4

2.1.Опыты по определению давления………………………8

2.2.Давление в живой природе……………………………. 10

Цель: Выяснить, какую роль играет давление в природе.

1.Изучить вопрос давления в газах, жидкостях и твёрдых телах, используя научную литературу

2.Провести опыты про определение давления тел

3.Показать на примере действие давления в живой природе

4.Подготовить презентацию по теме

1.Теоретическая часть

1.1.Давление в твёрдых телах

Результат действия силы зависит не только от ее модуля, направления и точки приложения, но и от площади той поверхности, перпендикулярно которой она действует.
Подтверждается это утверждение с помощью различных опытов и явлений, которые человек достаточно часто наблюдает в своей собственной жизни.

Давление- это величина, равная отношению силы, действующей
перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.
Несложно сделать вывод: чем больше площадь поверхности, на которую действует сила, тем меньшее будет результат действующей силы. Причем во всех случаях сила действует перпендикулярно поверхности.
Давление измеряется в паскалях.
За один паскаль принимается такое давление, которое производит сила в 1 Н, действующая на поверхность площадью 1 м 2 .

1.2.Давление в жидкостях

В жидкостях частицы подвижны, поэтому они не имеют собственной формы, но обладают собственным объемом, сопротивляются сжатию и растяжению.

В покоящейся жидкости существует два вида статического давления: гидростатическое и внешнее . Вследствие притяжения к Земле жидкость оказывает давление на дно и стенки сосуда, а также на тела, находящиеся внутри нее. Давление, обусловленное весом столба жидкости, называется гидростатическим. Давление жидкости на разных высотах различно и не зависит от ориентации площадки, на которую оно производится.

Пусть жидкость находится в цилиндрическом сосуде с площадью сечения S; высота столба жидкости h. Тогда

Гидростатическое давление жидкости зависит от плотности р жидкости, от ускорения g свободного падения и от глубины h, на которой находится рассматриваемая точка. Оно не зависит от формы столба жидкости.

Глубина h отсчитывается по вертикали от рассматриваемой точки до уровня свободной поверхности жидкости.

В условиях невесомости гидростатическое давление в жидкости отсутствует, так как в этих условиях жидкость становится невесомой. Внешнее давление характеризует сжатие жидкости под действием внешней силы. Оно равно:

Пример внешнего давления: атмосферное давление и давление, создаваемое в гидравлических системах. Французский ученый Блез Паскаль (1623-1662) установил: жидкости и газы передают производимое на них давление одинаково по всем направлениям (закон Паскаля). Для измерения давлений используют манометры .

Их конструкции весьма разнообразны. В качестве примера рассмотрим устройство жидкостного манометра. Он представляет собой U-образную трубку, один конец которой соединяется с резервуаром, в котором измеряют давление. По разности столбов в коленах манометра можно определять давление.

1.3.Давление в газах

Абсолютно все вещества состоят из мельчайших, не видимых глазу частиц – молекул. Эти молекулы находятся в беспрерывном хаотичном движении. И если в твердых телах это лишь небольшое колебание на одном месте, то в жидкостях и газах это движение происходит в любых направлениях, молекулы сталкиваются друг с другом, летят в новом направлении, вновь сталкиваются и так далее, рисуя немыслимые траектории и пересекая неисчислимое расстояние. Удар при столкновении одной молекулы очень и очень мал, но, как известно, молекул невероятное множество, двигаются они очень быстро, а потому действие всех молекул – это довольно значительная величина. То есть, многочисленные удары беспорядочно движущихся молекул и создают давление газа на стенки сосуда или на помещенное в газ тело.

Именно потому, когда мы надували воздушный шарик, мы наполняли его все новыми и новыми порциями воздуха, то есть газа, и, будучи накачиваемым все в большем количестве, он создавал все большее давление на стенки шарика, растягивая его. А так как из-за хаотического движения молекулы равномерно распределяются по всему объему, создавая равномерное давление газа на стенки сосуда, то и шарик равномерно раздувался во все стороны.

Зависимость давления газа от температуры

Если же мы уменьшаем объем сосуда при постоянной массе и температуре газа, то его давление на стенки уменьшается. Это и понятно, так как при увеличении объема расстояние между молекулами становится больше и количество соударений уменьшается. Существует также зависимость давления газа от температуры . Чем выше температура, тем выше скорость молекул газа и, соответственно, количество соударений и их сила увеличивается. Поэтому категорически нельзя нагревать баллоны со сжиженным газом, так как от увеличения давления внутри они могут не выдержать и взорваться. Для измерения давления газа существуют специальные приборы, самый известный из которых – это барометр, который позволяет нам узнать величину атмосферного давления и, исходя их этих данных, одеваться на улицу соответственно.

Читайте также: