Сочинение по физике 7 класс на тему человек и давление

Обновлено: 05.07.2024

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

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Давление в окружающем нас мире.docx

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Кирилловская основная общеобразовательная школа

Секция: точные науки (математика, физика, экономика (финансовая грамотность) и информационные технологии (информатика)

Воронина Виктория, 7 класс,

МАОУ Кирилловская основная школа

Чевычелова Светлана Александровна, учитель физики

2.Что такое давление. История развития представления о давлении ……………………………………………………………………………………4

3.1. Атмосферное давление в жизни человека……………………. 5

Эксперимент № 1. Использование медицинских шприцов ………………. 6

3.2. Роль давления в животном мире ………………………………………… 9

3.3. Роль давления в растительном мире…………………………. 10

Эксперимент № 2. Доказательство закона Паскаля ……………………….10

Цель исследования: и зучить давление в газах, жидкостях и твёрдых телах; провести эксперименты, демонстрирующие от каких величин зависит давление, рассмотреть какую роль играет давление в окружающем мире.

Задачи исследования:

Изучить зависимость давления от различных величин.

Изучить методику проведения эксперимента.

Провести собственный эксперимент по изучению давления и установлению математических зависимостей.

Узнать практическое применение.

Сделать выводы по теме исследования.

Мои предположения (гипотеза исследования): я предполагаю, что давление в твёрдых телах зависит от площади поверхности, от приложенной силы; в жидкостях (газах) давление зависит от высоты столба жидкости (газа) и от плотности вещества.

Методы исследования:

Изучение и анализ литературы, материалов Интернета.

Отбор и обобщение и материалов по теме исследования.

Обработка полученных результатов.

Анализ полученных результатов.

Исследование областей применения.

2. Что такое давление. История развития представления о давлении

О существовании давления люди догадывались еще во времена Аристотеля и Демокрита. Вклад в развитие атмосферного давления внесли Древние атомисты Демокрит, Эпикур и Лукреций. Они не сомневались в материальной природе воздуха, атомы которого, по их мнению, обладают подвижностью и круглой формой. Первый, кто практически измерил давление воздушного океана, был итальянский ученый Галилей.

Ему пришла в голову мысль измерить вес атмосферы весом ртутного столба. В 1643 году по его указанию эксперимент был произведен. Именно с этого опыта началось научное наблюдение за погодой, важнейшими характеристиками которой являлись давление и температура.

Давление - это величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. За единицу давления принимается такое давление, которое производит сила в 1Н, действующая на поверхность площадью 1 м 2 , перпендикулярно этой поверхности.

3. Виды давления

Воздух давит на поверхность Земли - и мы говорим об атмосферном давлении. Опускаясь в морские глубины, мы испытываем давление воды. В земных недрах тоже есть давление. Действуя со всех сторон, давление позволяет расплавленному земному ядру сохранять форму. И за пределами Земли существует давление. Газ внутри Солнца сильно сжат. Такое давление преобразуется в колоссальную тепловую энергию.

3.1. Атмосферное давление в жизни человека

На существовании атмосферного давления основан механизм вдоха и выдоха. Легкие расположены в грудной клетке и отделены от нее и от диафрагмы герметичной полостью, называемой плевральной. С увеличением объема грудной клетки объем плевральной полости увеличивается, а давление воздуха в ней уменьшается, и наоборот. При вдохе давление становится меньше атмосферного, и воздух через воздухоносные пути устремляется в легкие. При выдохе объем грудной клетки уменьшается, за счет чего давление в плевральной полости увеличивается, что вызывает уменьшение объема легких. Давление воздуха в них становится выше атмосферного, и воздух из лёгких устремляется в окружающую среду.

Пока люди не знали о существовании давления, многие загадки казались неразрешимыми. Почему так тяжело вытащить поршень из насоса с закрытым отверстием? Сейчас мы знаем: мешает давление воздуха. Простой насос - это цилиндр с поршнем. Когда отверстие насоса открыто, поршень испытывает одинаковое давление изнутри и снаружи. Стоит закрыть отверстие, и баланс нарушается. На поршень действует только давление извне. Наших сил не хватает, чтобы его преодолеть. Шприц – это простой насос. Рассмотрим принцип действия шприцов.

Эксперимент № 1. Использование медицинских шприцов

Цель работы : выяснить принцип действия медицинских шприцов.

Я взяла шприц, опустила его в подкрашенную воду. При поднятии поршня вода поднялась за ним.

Происходит это потому, сто при подъеме поршня между ним и водой образуется безвоздушное пространство. В это пространство под давлением наружного воздуха и поднимается вслед за поршнем вода.

Вывод: я рассмотрела принцип действия медицинских шприцов и выяснила, что лекарство поднимается за поршнем благодаря атмосферному давлению.

Submit to our newsletter to receive exclusive stories delivered to you inbox!

Мари Умняшка

Лучший ответ:

Таня Масян

Давление оказывает большое влияние на деятельность человека давление не равна весу оно равна весу далённому на площадь Теперь когда мы немного разобрались с тем что какое Артериальная давление можно Считать нормальным правильный ответ таков для каждого человека норма своя действительное величина нормального
Кровяного Давление зависит от возраста человека его индивидуальных
Особенности образа жизни и рода занятий если для шестнадцатилетнего
Юноши давление 100/70 мм рт.ст. — Нижняя граница нормы то у пожилого Подобных случаях высокое Артериальная давление мешает врачам
При обследовании кардиологических больных которые в большинстве своём
Являются людьми Впечатлительными
Американские учёные говорят даже о существование так называемого эффекта белого халата когда результаты измерения Артериальная
Давление во Врачебном кабинете оказывается на 30/40 мм рт. Ст. Выше чем при самостоятельном Измерении
Вот дома а связано повышение карте реального кровяного давления сестре см который ты взывает Пациенты обстановка медицинского Учреждения существуют и определённые ориентиры Артериального Мне который изменяется с возрастом:
Возраст
16-2 лет
20-40 лет
Более 60 лет верхние Артериальная давление
100- 120
120-130
Да 140
150 нижнее Артериальная давление
70 - 80
70-80
До 90
90

Вы можете из нескольких рисунков создать анимацию (или целый мультфильм!). Для этого нарисуйте несколько последовательных кадров и нажмите кнопку Просмотр анимации.

Давление и его значение в жизни человека

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Практически каждый день мы слышим слово "давление": от знакомых и незнакомых людей в школе и дома, из средств массовых информаций и из учебников. Однако разные источники сообщают нам о разном давлении: синоптики говорят об атмосферном давлении, врачи - об артериальном, водители проверяют давление в шинах своих автомобилей, работники коммунальных служб заботятся о давлении воды в трубах и так далее.

Принято считать, что любая сфера человеческой жизни и деятельности не обходится без влияния на нее атмосферного давления. Мы решили остановиться на артериальном давлении, которое создается работой сердца каждого человека.

И так, задачи моей исследовательской работы:
1. Узнать, что такое атмосферное давление.
2. Доказать существование атмосферного давления и его влияние на артериальное давление человека.
3. Определить степень влияния атмосферного давление на артериальное давление человека.
4. Определить степень влияния артериального давления на здоровье человека.
5. Провести анкетирование среди взрослых, насколько они осведомлены о своем давлении.
6. Сформулировать правила ведения здорового образа жизни с учетом изменений атмосферного и артериального давления. Оформить в виде памятки.
Актуальность исследования заключается в том, чтобы расширить свои знания о давление. Гипотеза: мы предполагаем, что атмосферное давление действует на артериальное давление человека.

Методы, используемые для решения поставленных задач:

-изучение научной литературы;

- анализ полученных результатов;

Давление — физическая величина, численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности, перпендикулярно к этой поверхности.
Давление делится на: абсолютное, избыточное и вакууметрическое давление. Абсолютное давление ─ это истинное давление жидкостей, паров или газов. Разность между абсолютным давлением и атмосферным давлением называется избыточным давлением. Вакуумметрическое давление — недостаток давления до атмосферного т. е. разность между атмосферным или барометрическим и абсолютным давлением.

А тмосферное давление-это сила, с которой воздух давит на земную поверхность. Атмосферное давление играет огромную роль в нашей жизни. От него зависит наше самочувствие. Особенно к нему чувствительны маленькие дети и люди пожилого возраста, а также люди, имеющие проблемы с сердцем.

Для того, чтобы доказать существование атмосферного давления я провела опыт:

Наполнила обыкновенный стакан до краёв водо. Накрыла его листком бумаги, плотно прикрыв рукой, и перевернула бумагой вниз. Осторожно убирала руку, держа стакан за дно. Вода не выливается. Почему это происходит? Воду удерживает давление воздуха. Давление воздуха распространяется во все стороны одинаково, значит, и вверх тоже. Бумага служит только для того, чтобы поверхность воды оставалась совершенно ровной. Данный опыт является неоспоримым доказательством о существовании атмосферы и атмосферного давления.

Далее я провела еще один опыт:

На дне пластиковой бутылки я сделала отверстие. Зажала отверстие пальцем и налила в бутылку воды, закрыла горлышко крышкой. Осторожно отпустила палец. Вода из бутылки с закрученной пробкой выливаться не будет, потому что на нее действует только внутреннее давление в бутылке, а оно мало, для того чтобы выдавить воду. Но как только я открыла крышку, то вода начала выливаться, так как на воду еще начнет действовать атмосферное давление, а оно уже способно вытолкнуть воду из отверстия.

Виды давления
Кровяное давление - давление, которое кровь оказывает на стенки кровеносных сосудов, или, по-другому говоря, превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным, один из важных признаков жизни .

Артериальное давление - один из важнейших параметров, характеризующих работу кровеносной системы. Артериальное давление характеризуются двумя параметрами – систолическим и диастолическим давлением. Систолическое давление - это сила, с которой сердечная мышца выбрасывает кровь в сосуды. Диастолическое давление – это вторая цифра, характеризующая напор крови, когда сердечная мышца расслаблена. Средние цифры артериального давления здорового взрослого человека равны 110/70 мм ртутного столба, но эти цифры в зависимости от индивидуальных особенностей могут меняться. Благодаря кровяному давлению по организму циркулирует кровь, доставляя во все его уголки кислород, витамины, аминокислоты и другие необходимые питательные вещества. Соответственно артериальное давление влияет на питание клеток и общее состояние организма. Поэтому важно при отклонении от нормальных цифр вовремя обращаться к врачу.
Моей бабушке 65 лет, она очень часто мерит давление, оно у нее повышенное. Я решила у нее поинтересоваться, от чего у нее может быть повышенное давление, она ответила, что в основном давление повышается из-за переживаний, а также из-за физических нагрузок. После того, как она в идит, что у нее высокое давление, она старается поспать полчаса, а после принимает душ.

Далее я хотела выяснить, насколько моя семья знает основную информацию о давлении . Задала им несколько вопросов.
Ваш возраст: _________пол________

1. Знаете ли вы, что такое давление?

2. Есть ли у вас давление?

3. Какие факторы влияют на давление и к чему может привести изменение давления?

4. В каких числах выражается давление человека?

5. Отличается ли давление у людей разного возраста?

6. Влияет ли атмосферное давление на артериальное?

7 . Влияют ли вредные привычки (курение, алкоголь и т. д. ) на давление?
В анкетировании участвовало 9 человек в возрасте от 17 до 74 лет. Женщин- 6 чел. мужчин - 3 чел. В возрасте от 17 до 30 лет - 5 чел. в возрасте от 30 до 50 лет - 2 чел. в возрасте от 50 до 75 лет – 2 чел.
На первый вопрос правильный ответ дали 68%
Второй вопрос-100%
Третий вопрос-100%
Четвертый вопрос-78%
П ятый, шестой и седьмой-100%

В основном ответы меня порадовали. Большинство знают самое основное о давлении.
Позже задала те же вопросы одноклассникам.
В анкетировании участвовало 13 человек в возрасте 13-14 лет.
На первый вопрос правильный ответ дали-23%
Второй вопрос-62%
Третий вопрос-85%
Четвертый вопрос-23%
Пятый вопрос-92%
Шестой вопрос-69%
Седьмой вопрос-92%
Ответы моих одноклассников оказались намного хуже, чем ответы моей семьи.

Влияние на человека

Смена погоды или колебания давления вызывают у каждого человека индивидуальную реакцию. Она зависит от склонности пациентов к гипер- или гипотонии. Понижение атмосферного давления приводит к недостатку кислорода в воздухе. Как результат такой гипоксии у пациентов наблюдается гипотония, замедление скорости кровотока, появляются головные боли, одышка, чувство разбитости, нарушается функционирование сердечно-сосудистой системы. Высокое давление воздушного столба вызывает противоположную реакцию.

Влияние атмосферного давления на артериальное проявляется тремя вариантами:

как прямая зависимость – то есть, при повышении одного – повышается другое, при понижении АД снижается и артериальное (это реакция гипотоников);

частично обратная – с изменением атмосферного за ним следует только систолическое или только диастолическое

обратная зависимость – снижение АД ведет к росту артериального и наоборот (это реакция гипертоников).

Атмосферное давление и гипертония связаны между собой. Уровень артериального давления зависит от силы напора, с которым сердце выталкивает кровь, и степени сопротивления сосудов. Влияние барометрического давления на больного проявляется в зависимости от того, какое кровяное давление является нормальным для пациента.

Вывод :

В результате действия на человеческий организм атмосферного давления происходит сужение сосудов, а, следовательно, повышение артериального давления, а при понижении атмосферного давления понижается и артериальное давление.

Проведя данные исследования мне захотелось сделать памятку о том, как сохранить нормальное артериальное давление и чувствовать себя хорошо.
И так, нужно:
• Насколько возможно, не нагружать себя работой сверх меры.

• Начать день с утренней зарядки

• Вместо обычного чая спустя 15-20 минут после еды пить особый травяной из липового цвета, душицы, зверобоя, ромашки, спорыша, мать-и-мачехи, мяты, иван-чая.

• Употреблять в пищу больше продуктов, содержащих калий: изюма, абрикосов, кураги, бананов, картофеля

Как себе помочь при повышении атмосферного давления?

Сделайте легкую утреннюю зарядку.

Примите контрастный душ.

Не переедайте в течение дня.

Если у Вас повышенное внутричерепное давление, примите заранее лекарственные препараты, которые назначил Вам невропатолог.

Поберегите свою нервную и иммунную систему – не начинайте важных дел в этот день.

Постарайтесь провести этот день с минимальными затратами физических сил и эмоций, потому как Ваше настроение будет оставлять желать лучшего.

П о приходу домой отдохните, минут 40, займитесь повседневными делами и постарайтесь пораньше лечь спать.

Подводя итог, я хочу сказать, что данная работа углубила мои познания в области физики, в частности, об атмосферном давлении и его влиянии на артериальное давление человека. В ходе моих исследований я добилась поставленных целей и задач. Я убедилась, что изменения атмосферного давления действительно оказывают влияние на самочувствие и здоровье человека. Знание атмосферного давления весьма важно. После данного опыта я смогу помогать бабушке и дедушке устранять проблему повышенного давления. И в заключении хочу сказать, что это только начало в изучении данной темы об артериальном давлении.
Список используемой литературы:
Интернет ресурсы
Н.Б. Садикова ( Современный справочник медицинской сестры)
А.В. Перышкин. Физика.7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений.-15-е изд.,-М.:Дрофа,2011
Википедия

В классе я обратил внимание на то, что линолеум во многих местах продавлен. Почему? Мне нравятся зимние прогулки. Стало интересно: почему можно проваливаться в сугроб, стоя без лыж, а на лыжах можно скользить по любым снежным горкам. В школе, садясь на жёсткий стул, устаешь, а на мягком кресле дома можно сидеть часами. Почему? Летом полоть траву легче, когда тяпка наточена.

Разглядывая различные машины и тракторы, я обращаю внимание на различные размеры колес. Почему у большегрузных машин и больших тракторов шины очень широкие? Почему роза колется, почему кошка царапается, почему ежика не возьмешь голыми руками и еще много почему. А так же стало интересно, как влияет давление на самочувствие человека. Как течет кровь по кровеносной системе, как работают легкие. Как ведет себя организм на больших глубинах, как функционируют внутренние органы.

Чтобы дать ответы на эти вопросы, я решил исследовать давление, понять от чего оно зависит, изучить какую роль имеет давление в животном и растительном мире. Ответы на все эти и другие вопросы попытался найти в различных источниках.

Практическая значимость исследования: материалы моего исследования можно использовать на уроках физики, биологии, на классных часах, на внеклассных мероприятиях, при подготовке к ОГЭ.

Цель исследования: изучить давление в газах, жидкостях и твёрдых телах; провести эксперименты, демонстрирующие от каких величин зависит давление; рассмотреть какую роль играет давление в окружающем мире.

Задачи исследования:

Изучить зависимость давления от различных величин.

Провести собственный эксперимент по изучению давления.

Рассмотреть случаи практического применения давления в жизни человека и живой природы.

Исследовать закономерности проявления давления, применяя математические навыки.

Сделать выводы по теме исследования.

Создать демонстрационный прибор для кабинета физики.

Методы исследования:

Изучение и анализ литературы, материалов Интернета.

Отбор и обобщение и материалов по теме исследования.

Обработка полученных результатов.

Анализ полученных результатов.

Исследование областей применения.

2. Описательная часть

Что такое давление. История развития представления о давлении

Первыми, кто практически измерил давление воздушного океана, были итальянские ученые. Галилей считал, что предельная высота водяного столба 18 локтей является мерой "боязни пустоты" (т. е. сила атмосферного давления). Она уравновешивается либо весом водяного столба в 10 метров, либо весом медного столба высотой в 1,12 метра, составляя, по оценке Галилея, около 1 кг на см 2 . Таким образом, практики с достаточной точностью оценили силу атмосферного давления. Необходимо было сделать дальнейший шаг в развитии представления о давлении. Его сделал Торричелли.

Ему пришла в голову мысль измерить вес атмосферы весом ртутного столба. В 1643 году по его указанию эксперимент был произведен. Опыт оправдал все ожидания, ртуть остановилась на заданной высоте, над нею образовалась "торричеллиева пустота".

Таким образом, трубка Торричелли стала первым барометром. Именно с этого опыта началось научное наблюдение за погодой, важнейшими характеристиками которой являлись давление и температура.

Давление принято обозначать буквой р. Поэтому можно записать формулу, используя буквенные обозначения (вспомним, что сила обозначается буквой F, а площадь –S):

Давление показывает, какая сила действует на единицу площади поверхности тела. Единица давления – Паскаль (Па). Давление в один Паскаль оказывает сила в один Ньютон на площадь в один квадратный метр: 1 Па = 1 Н/1м².

Силу, которая создаёт давление на какую-либо поверхность, называют силой давления.

Если умножить давление на величину площади поверхности, то можно вычислить силу давления:

сила давления = давление * площадь,

или то же самое в буквенных обозначениях:

F = p ∙ S

Чтобы уменьшить давление, достаточно увеличить площадь, на которую действует сила. Например, увеличивая площадь нижней части фундамента, тем самым уменьшают давление дома на грунт. У тракторов большая опорная площадь гусениц, поэтому, несмотря на значительный вес, их давление на грунт не так велико.

В случаях, когда необходимо увеличить давление, уменьшают площадь поверхности (при этом сила давления остаётся той же). Так, для увеличения давления затачивают колющие и режущие инструменты – ножницы, ножи, иглы, кусачки.

Виды давления.

Воздух давит на поверхность Земли - и мы говорим об атмосферном давлении. Опускаясь в морские глубины, мы испытываем давление воды. В земных недрах тоже есть давление. Действуя со всех сторон, давление позволяет расплавленному земному ядру сохранять форму. На глубине 300 километров под его воздействием атомы углерода теснее прижимаются друг к другу, спрессовываются - и образуются алмазы.

И за пределами Земли существует давление. Газ внутри Солнца сильно сжат. Такое давление преобразуется в колоссальную тепловую энергию.

Давление в газах

Всякое вещество можно взвесить. Оказывается, что масса 1 м 3 воздуха на уровне моря примерно 1 кг 300 г. Воздух давит на предметы, с которыми соприкасается. Я провел ряд экспериментов, которые доказывают существование атмосферного давления.

Эксперимент № 1

Первое доказательство существования атмосферного давления

Цель работы: доказать с помощью эксперимента существование атмосферного давления.

Я взял широкогорлую бутылку из-под сока и сваренное вкрутую, очищенное яйцо. Яйцо в бутылку не проходило.

После того, как с помощью горящей бумаги я нагрел воздух в бутылке, яйцо втянулось в неё.

Произошло это потому, что внутри бутылки воздух начал остывать, давление внутри бутылки стало меньше, чем снаружи и под действием

атмосферного давления яйцо вошло в бутылку.

Вывод: атмосферное давление существует, и оно вдавило яйцо в бутылку.

Атмосферное давление в жизни человека

Мне захотелось узнать, как связано давление с жизнью человека, на что оно влияет.

Оказывается, что кости в суставах плотно приближены друг к другу благодаря атмосферному давлению. Высоко в горах, где давление воздуха ниже, связь между костями слабее. Конечности плохо слушаются, часто случаются вывихи.

На существовании атмосферного давления основан механизм вдоха и выдоха.Легкие расположены в грудной клетке и отделены от нее и от диафрагмы герметичной полостью, называемой плевральной. С увеличением объема грудной клетки объем плевральной полости увеличивается, а давление воздуха в ней уменьшается, и наоборот. При вдохе давление становится меньше атмосферного, и воздух через воздухоносные пути устремляется в легкие. При выдохе объем грудной клетки уменьшается, за счет чего давление в плевральной полости увеличивается, что вызывает уменьшение объема легких. Давление воздуха в них становится выше атмосферного, и воздух из лёгких устремляется в окружающую среду.

Влияние атмосферного давления на самочувствие человека

Внешнее атмосферное давление компенсируется внутренним давлением человека. Артериальное давление — один из важнейших параметров, характеризующих работу кровеносной системы. Давление крови определяется объёмом крови, перекачиваемым в единицу времени сердцем и сопротивлением сосудистого русла. Наибольшее давление крови будет на выходе крови из сердца (в левом желудочке), несколько меньшее давление будет в артериях, ещё более низкое в капиллярах, а самое низкое в венах и на входе сердца (в правом предсердии).

Артериальное давление зависит от многих факторов: времени суток, психологического состояния человека (при стрессе давление повышается), приёма различных стимулирующих веществ (кофе, чай, амфетамины) или медикаментов, которые повышают или понижают давление.

Наиболее легко в измерении артериальное давление. Его можно измерить с помощью прибора тонометра. В течение месяца я проводил измерения атмосферного давления и давления человека. Моими объектами исследования были я и бабушка.

Эксперимент № 2

Зависимость атмосферного давления и артериального давления человека

Цель работы: определить зависимость артериального давления человека от атмосферного давления.

Исследовательская работа "Давление в окружающем нас мире".

Цель исследования: Изучить давление в газах и жидкостях; провести эксперименты, демонстрирующие существование давления, рассмотреть какую роль играет давление в жизни человека.

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

Исследовательская работа по физике

Выполнил: учащийся 7А класса

Руководитель: учитель физики Т. А. Чуваткина

2.1.2 Применение атмосферного давления ………………………………. 5

2.2 Давление в жидкости ………………………………………………. 6

Однако разные источники сообщают нам о разном давлении: синоптики говорят об атмосферном давлении, врачи – об артериальном, водители проверяют давление в шинах своих автомобилей, работники коммунальных служб заботятся о давлении воды в трубах и так далее. Принято считать, что любая сфера человеческой жизни и деятельности не обходится без влияния на нее атмосферного давления.

Человеку необходимы знания о давлении, чтобы двигать прогресс вперед, делать новые открытия и изобретения.

Своей работой я хочу показать, что знания о давлении необходимы в жизни человека.

Задачи исследования:

1. Изучить давление в газах и жидкостях.

2. Изучить методику проведения эксперимента.

3. Провести собственные эксперименты по изучению давления.

4. Узнать практическое применение.

5. Сделать выводы по теме исследования.

6. Оформить исследовательскую работу.

7. Создать мультимедийное приложение к исследовательской работе.

Методы исследования:

Изучение и анализ литературы, материалов Интернета.

Отбор и обобщение материалов по теме исследования.

Обработка и анализ полученных результатов.

Исследование областей применения.

2. Что такое давление

Атмосферное давление

Задумывались ли вы над тем, как мы дышим? Механизм дыхания заключается в следующем: мышечным усилием мы увеличиваем объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается и атмосферное давление вталкивает туда порцию воздуха. При выдыхании происходит обратный процесс. Наши легкие действуют как насос при вдохе как разряжающий, а при выдохе − как нагнетающий.

2.1.1 Сила атмосферного давления

Воздух давит на нас с огромной силой, на среднего по размерам человека со стороны атмосферного давления действует сила давления около 150 кН.

То, что это давление так велико было доказано с помощью исторического опыта.

В 1654 году немецкий физик Отто фон Герике проделал опыт, поразивший его современников. Для этого он использовал два плотно прижатых друг к другу металлических полушария диаметром около 14 дюймов (это приблизительно 35,5 см), на каждом из которых имелось прочное железное кольцо. Две восьмёрки лошадей, впряжённых в эти кольца, тянули в разные стороны, пытаясь разъединить полушария, но это им не удалось. Это было удивительно!

В чём разгадка опыта? Когда полушария сложили вместе, между ними поместили кожаное кольцо, не оставившее между полушариями даже малейшей щели. Затем с помощью насоса откачали воздух из пространства между полушариями. Какая же сила сжимала полушария, противодействуя силе шестнадцати коней? Этой силой было действие атмосферного воздуха. Чем больше воздуха выкачивали из полости между полушариями, тем сильнее они сжимались снаружи атмосферным давлением. Оно, оставаясь постоянным, тем больше превышало давление внутри шара, чем меньше там оставалось воздуха.

Атмосферное давление настолько сильно, что способно мять металл. Чтобы в этом убедиться, я провел следующий эксперимент.

Эксперимент №1 Я взял металлическую банку, сделал в ее крышке круглое отверстие под резиновую пробку. Налил в нее немного воды и поставил на электрическую плитку. Довел воду до кипения и кипятил в течение нескольких минут, чтобы водяные пары полностью вытеснили весь воздух из банки. Снял банку с плитки и закрыл отверстие резиновой пробкой. Затем для быстрейшего охлаждения облил банку холодной водой. Банка при этом деформировалась. Что за невидимая сила ее сплющила?

Под действием холодной воды пар в банке превратился обратно в воду. Таким образом внутри банки образовалась пустая область – вакуум. Внешний воздух стремиться заполнить эту пустоту, оказывая давление со всех сторон.

Так как мы закрыли входное отверстие банки пробкой, то воздуху ничего не остается как давить на стенки. Внутри банки давления уже недостаточно, чтобы противостоять такому напору. В итоге происходит быстрое сплющивание банки внешним давлением.

Почему же мы не ощущаем этого давления?

Мы справляемся с такой нагрузкой, т.к. внешнее атмосферное давление уравновешивается давлением жидкости внутри нашего организма.

2.1.2 Применение атмосферного давления

Где же применяется атмосферное давление?

Принцип действия медицинских шприцов.

Эксперимент № 2 Я взял медицинский шприц, опустил его в емкость с подкрашенной водой и, потянув поршень шприца вверх, увидел, что вода поднимается вверх по шприцу. Воздух давит на любой предмет и тело на поверхности, а, следовательно, и на находящуюся в емкости воду. Когда мы тянем поршень шприца вверх, то уменьшаем давление внутри шприца, и вода под действием атмосферного давления устремляется в область пониженного давления, то есть, в шприц. Тот же принцип позволяет нам набирать жидкости пипеткой.

Вывод: я рассмотрел принцип действия медицинских шприцов и выяснил, что лекарство поднимается за поршнем благодаря атмосферному давлению.

Лечение с помощью медицинских банок основано на применении атмосферного давления.

Чтобы в этом убедиться, я провел следующий эксперимент.

Эксперимент №3 Я вырезал резиновую прокладку и прикрепил ее кнопками к дощечке. В литровую стеклянную банку бросил горящую ватку, смоченную спиртом. Дал ей недолго погореть, закрыл банку дощечкой. Огонь погас. Через 1—2 сек я начал поднимать дощечку. Вместе с ней поднимается банка, в которую втянулась резина.

Это произошло потому, что внутри банки воздух начал остывать, давление в ней стало меньше, чем снаружи, и под действием атмосферного давления происходит втягивание резины в банку.

Еще пример из жизни.

Эксперимент №4 Я изготовил модель автоматической поилки для птиц и мелких домашних животных. Бутылку с подкрашенной водой опустил в миску, в которой тоже находится вода. Под действием атмосферного давления вода из бутылки не выливается вся, так как над ней образуется зона безвоздушного пространства, лишенная давления. Затем я понизил уровень воды в миске, и когда пузырек воздуха попал внутрь бутылки, то часть воды вылилась наружу.

Это объясняется тем, что на воду в миске давит атмосферное давление, и, по закону Паскаля, это давление передается на столб воды в бутылке. Если горлышко бутылки выйдет из воды, то атмосферное давление перестанет компенсировать давление воды в бутылке, и она выльется.

Действием атмосферного давления объясняется принцип действия Геронова фонтана.

Это произошло потому, что при накачивании внутри бутылки создается повышенное давление воздуха на воду. Под действием этого давления вода бьет фонтаном. Аналогичное явление используется в практике при добыче нефти.

На нефтяных промыслах для повышения давления нефти под землю накачивают воду или газ. В результате фонтанирование нефти усиливается.

Давление в жидкости

На жидкости, как и на все тела на Земле, действует сила тяжести. Поэтому каждый слой жидкости, налитой в сосуд, своим весом создаёт давление на другие слои, которое по закону Паскаля передаётся по всем направлениям. Следовательно, внутри жидкости существует давление. В этом можно убедиться на опыте.

Доказательство существования давления внутри жидкости.

Эксперимент №6. Я вырезал из плотного картона кружок таких размеров, чтобы он закрывал отверстие стеклянной трубки. Приложил его к краям трубки и погрузил в воду, как показано на фото. Чтобы кружок не отпал при погружении, я его придерживал ниткой, протянутой через его центр. Погрузив трубку до определенной глубины, я отпустил нитку, так как заметил, что кружок хорошо держится и сам: его подпирает вода, давящая на него снизу вверх (Фото1).

Затем я стал осторожно наливать в трубку подкрашенную воду, и как только уровень ее в трубке приблизился к уровню воды в бутылке, кружок отпал от трубки (Фото2).

Это произошло потому, что в момент отрыва на кружок давит сверху вниз столб жидкости в трубке, а снизу вверх на кружок передается давление такого же по высоте столба жидкости, но находящейся в бутылке. Оба эти давления одинаковы, кружок же отходит от трубки вследствие действия на него собственной силы тяжести.

Свойство жидкостей передавать давление используют в технике при устройстве различных гидравлических машин.

Устройство автомобильного гидравлического тормоза схематически показано на рисунке.

В нерабочем состоянии возвратная пружина (5) держит тормозные колодки (4) на некотором расстоянии от вращающегося барабана (6). Давление в тормозной магистрали (2), при нажатии на педаль тормоза (1), раздвигает поршни колесного цилиндра (3), и вместе с ними раздвигаются тормозные колодки (4). Колодки прижимаются к барабану (6)— возникает трение, которое и замедляет вращение колеса.

Широкое применение в человеческой жизнедеятельности нашел закон сообщающихся сосудов: "В сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне".

В основе водоснабжения жилых домов лежит принцип сообщающихся сосудов. Насосная станция закачивает воду в водонапорную башню, которая выше самого высокого дома. Из резервуара, который находится в водонапорной башне, по подземным трубам вода попадает в водопроводы домов, где стремится подняться на такую же высоту, на которой находится резервуар водонапорной башни.

Во многих древних городах существовали системы водоснабжения и даже декоративные фонтаны. Вода поступала в них из артезианских скважин.

Артезианскую скважину можно пробурить там, где слой проницаемой водоносной породы лежит между двумя слоями непроницаемой породы. Дожди, выпадающие на окрестные холмы, заполняют пористый слой породы водой. Лежащий под ней непроницаемый слой не дает ей уйти ниже. В верхнем слое водонепроницаемой породы бурят отверстие, ведущее к слою пористой породы. Давление воды в пористой породе, по принципу сообщающихся сосудов, выталкивает воду, и она бьет из отверстия природным фонтаном.

Неподалеку от С.- Петербурга находится Петергоф — ансамбль парков, дворцов и фонтанов. Это единственный ансамбль в мире, фонтаны которого (их более 100) работают без насосов и сложных водонапорных сооружений. Здесь используется принцип сообщающихся сосудов — разница в уровнях, на которых расположены фонтаны и пруды- водохранилища.

Интересно использование принципа сообщающихся сосудов в системе шлюзов канала, который соединяет водоём с высоким уровнем воды с водоёмом с более низким уровнем воды. Заполняя или сливая секции шлюза, можно менять положение корабля, находящегося в секции, относительно уровня водоема.

Панамский канал соединяет Панамский залив в Тихом океане с Атлантическим океаном. Уровень воды в Атлантическом океане выше, чем в Тихом океане, поэтому в канале возведены шлюзы. Два шлюза ограничивают небольшой участок канала. Если корабль отправляется вниз, то медленно открывается верхний шлюз, и пространство между шлюзами заполняется водой. Корабль проходит мимо шлюза, и верхний шлюз закрывается. Затем медленно открывается нижний шлюз. Вода вытекает, и уровень воды понижается до уровня, находящегося за нижним шлюзом. Корабль может продолжать путь.

3. Заключение

В результате исследований были получены следующие выводы:

- Существованием атмосферного давления и давления в жидкости могут быть объяснены многие явления в окружающем нас мире.

- Знания законов давления находят широкое применение в технике и нашей повседневной жизни.

Читайте также: