भौतिकी में दबाव सूत्र। ठोस निकायों के दबाव की गणना के लिए कार्य नीचे और दीवार के जहाजों, वीडियो पर द्रव दबाव की गणना
एक आदमी स्कीइंग, और उनके बिना।
ढीली बर्फ में, एक व्यक्ति बड़ी कठिनाई के साथ जाता है, हर कदम पर गहराई से गिर रहा है। लेकिन, स्की डालकर, वह जा सकता है, लगभग उसकी कोई विफलता नहीं। क्यों? स्कीइंग या स्की के बिना, एक व्यक्ति बर्फ पर उसी बल के बराबर होता है जिसके वजन के बराबर होता है। हालांकि, दोनों मामलों में इस बल का प्रभाव अलग है, क्योंकि सतह क्षेत्र अलग है जिसके लिए एक व्यक्ति स्की और स्की के बिना रोता है। स्की सतह क्षेत्र लगभग 20 गुना अधिक एकमात्र क्षेत्र। इसलिए, स्की पर खड़े होने पर, व्यक्ति बर्फ के साथ बर्फ की सतह क्षेत्र के प्रत्येक वर्ग सेंटीमीटर पर कार्य करता है, बिना स्की के बर्फ पर खड़े होने से 20 गुना कम।
छात्र, बोर्ड को समाचार पत्र बटन दबाकर, एक ही बल के साथ प्रत्येक बटन पर कार्य करता है। हालांकि, एक बटन वाला एक बटन पेड़ में प्रवेश करना आसान है।
इसलिए, कार्रवाई का नतीजा न केवल अपने मॉड्यूल, दिशानिर्देशों और अनुप्रयोगों के बिंदुओं पर निर्भर करता है, बल्कि सतह की सतह से भी निर्भर करता है जिस पर इसे लागू किया जाता है (लंबवत यह काम करता है)।
इस निष्कर्ष की पुष्टि शारीरिक अनुभवों से है।
अनुभव। इस बल के कार्यों का नतीजा इस बात पर निर्भर करता है कि कौन सा बल सतह के प्रति इकाई क्षेत्र में कार्य करता है।
एक छोटे बोर्डों के कोनों में आपको नाखून चलाने की जरूरत है। सबसे पहले, नाखून, बोर्ड में संचालित, रेत पर स्थापित करें और बोर्ड पर gircling डाल दिया। इस मामले में, नाखून कैप्स केवल रेत में थोड़ा दबाया जाता है। फिर बोर्ड खत्म हो गया और किनारे पर नाखून डाल दिया। इस मामले में, समर्थन क्षेत्र छोटा है, और एक ही बल की कार्रवाई के तहत, नाखून रेत में काफी गहरा हो गए हैं।
अनुभव। दूसरा चित्रण।
सतह क्षेत्र की प्रत्येक इकाई पर किस बल कार्य करता है, इस बल की कार्रवाई का नतीजा निर्भर करता है।
बल के विचारों के रूप में, शरीर की सतह के लिए लंबवत किया गया था। मनुष्य का वजन बर्फ की सतह के लिए लंबवत था; बल बोर्ड की सतह पर लंबवत बटन पर कार्य करता है।
इस सतह के क्षेत्र में सतह पर लंबवत अभिनय बल के अनुपात के बराबर मूल्य को दबाव कहा जाता है.
दबाव निर्धारित करने के लिए, सतह के लिए लंबवत अभिनय बल के लिए आवश्यक है, सतह क्षेत्र में विभाजित:
दबाव \u003d पावर / स्क्वायर.
इस अभिव्यक्ति में शामिल मूल्यों को इंगित करें: दबाव - पी, सतह पर अभिनय बल - एफ और सतह क्षेत्र - एस.
फिर हमें सूत्र मिलता है:
पी \u003d एफ / एस
यह स्पष्ट है कि एक ही क्षेत्र में अभिनय करने वाली सबसे महत्वपूर्ण बल अधिक दबाव उत्पन्न करेगा।
दबाव की एक इकाई के लिए, इस तरह के दबाव को लिया जाता है, जो 1 एच में बल उत्पन्न करता है, इस सतह के लिए 1 मीटर 2 लंबवत की सतह पर कार्य करता है.
दबाव इकाई - न्यूटन प्रति वर्ग मीटर (1 एन / एम 2)। फ्रेंच वैज्ञानिक के सम्मान में ब्लेज़ पास्कल इसे पास्कल कहा जाता है ( देहात)। इस तरह,
1 पा \u003d 1 एन / एम 2.
अन्य दबाव इकाइयों का भी उपयोग किया जाता है: हेक्टोपास्कल (जीपीए) मैं। किलोपास्कल (किलो पास्कल).
1 केपीए \u003d 1000 पा;
1 GPA \u003d 100 PA;
1 पीए \u003d 0.001 केपीए;
1 पीए \u003d 0.01 जीपीए।
हम कार्य की स्थिति लिखते हैं और इसे हल करते हैं।
डनो : एम \u003d 45 किलो, एस \u003d 300 सेमी 2; पी \u003d?
C: S \u003d 0.03 m 2 की इकाइयों में
फेसला:
पी = एफ/एस,
एफ = पी,
पी = जी · एम।,
पी \u003d 9.8 एन · 45 किलो ≈ 450 एच,
पी \u003d 450 / 0.03 एन / एम 2 \u003d 15000 पीए \u003d 15 केपीए
"उत्तर": पी \u003d 15000 पा \u003d 15 केपीए
दबाव को कम करने और बढ़ाने के तरीके।
भारी कैटरपिलर ट्रैक्टर मिट्टी पर 40 - 50 केपीए के बराबर दबाव पैदा करता है, यानी, 45 किलो वजन वाले लड़के के दबाव से केवल 2 - 3 गुना अधिक। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि ट्रैक्टर संचरण के कारण ट्रैक्टर का वजन अधिक क्षेत्र में वितरित किया जाता है। और हमने पाया कि अधिक से अधिक समर्थन क्षेत्र, इस समर्थन पर एक ही बल द्वारा उत्पादित दबाव जितना छोटा होता है .
इस पर निर्भर करता है कि छोटे या बड़े दबाव को प्राप्त करना आवश्यक है, समर्थन क्षेत्र बढ़ता है या घटता है। उदाहरण के लिए, ताकि मिट्टी निर्मित इमारत के दबाव का सामना कर सके, नींव के निचले हिस्से के क्षेत्र को बढ़ा सकें।
ट्रकों और विमान चेसिस के टायर यात्री की तुलना में काफी व्यापक हैं। विशेष रूप से व्यापक रूप से रेगिस्तान में आंदोलन के लिए कारों में टायर बनाते हैं।
एक ट्रैक्टर, टैंक या दलदल की तरह भारी मशीनें, कैटरपिलर का एक बड़ा समर्थन क्षेत्र है, जो दलदली इलाके से गुजरती है, जो किसी व्यक्ति द्वारा पास नहीं होगी।
दूसरी तरफ, एक छोटे से सतह क्षेत्र के साथ, आप एक बड़े दबाव का उत्पादन करने के लिए एक छोटी शक्ति बना सकते हैं। उदाहरण के लिए, बोर्ड में बटन दबाकर, हम लगभग 50 एन के बल के साथ इस पर कार्य करते हैं। चूंकि बटन का क्षेत्र लगभग 1 मिमी 2 है, तो इसके द्वारा उत्पादित दबाव यह है:
पी \u003d 50 एन / 0, 000 001 मीटर 2 \u003d 50 000 000 पीए \u003d 50,000 केपीए।
तुलना के लिए, यह मिट्टी पर कैटरपिलर ट्रैक्टर द्वारा उत्पादित दबाव 1000 गुना का दबाव है। आप ऐसे कई उदाहरण पा सकते हैं।
काटने और सिलाई उपकरण के किनारे का ब्लेड (चाकू, कैंची, कटर, देखा, सुइयों, आदि) विशेष रूप से तेजी से निकास है। तेज ब्लेड के तेज किनारे में एक छोटा सा क्षेत्र होता है, इसलिए यहां तक \u200b\u200bकि कम बल की मदद से, बहुत दबाव बनाया जाता है, और ऐसे उपकरण को संचालित करना आसान होता है।
कटिंग और सिलाई डिवाइस वन्यजीवन में पाए जाते हैं: यह दांत, पंजे, चोंच, स्पाइक्स इत्यादि है - सभी ठोस सामग्री, चिकनी और बहुत तेज।
दबाव
यह ज्ञात है कि गैस अणु बेतरतीब ढंग से चलते हैं।
हम पहले से ही जानते हैं कि गैसों, ठोस और तरल पदार्थ के विपरीत, पूरे जहाज को भरें जिसमें वहां हैं। उदाहरण के लिए, एक स्टील गैस भंडारण सिलेंडर, एक कार टायर कक्ष या वॉलीबॉल गेंद। इस मामले में, गैस दीवारों, नीचे और सिलेंडर, कक्ष, या किसी अन्य शरीर के कवर पर दबाव डालती है जिसमें यह है। गैस का दबाव समर्थन पर ठोस के दबाव से अन्य कारणों से होता है।
यह ज्ञात है कि गैस अणु बेतरतीब ढंग से चलते हैं। अपने आंदोलन के साथ, वे एक दूसरे का सामना करते हैं, साथ ही साथ जहाज की दीवारों के साथ गैस स्थित है। गैस में कई अणु हैं, इसलिए उनके उछाल की संख्या बहुत बड़ी है। उदाहरण के लिए, हवा के अणुओं के उछाल की संख्या, जो कमरे में है, 1 सेमी 2 प्रति 1 की सतह के बारे में एक बीस अंक संख्या द्वारा व्यक्त की जाती है। यद्यपि एक अलग अणु की प्रभाव शक्ति छोटी है, लेकिन पोत की दीवारों पर सभी अणुओं की कार्रवाई महत्वपूर्ण है - यह गैस दबाव बनाती है।
इसलिए, गैस के अणुओं के उछाल के कारण जहाज की दीवारों (और गैस में रखी गई शरीर पर) पर गैस का दबाव .
निम्नलिखित अनुभव पर विचार करें। वायु पंप की घंटी के नीचे, हम एक रबर बॉल रखेंगे। इसमें हवा की एक छोटी मात्रा होती है और इसमें एक अनियमित आकार होता है। फिर बेल पंप के नीचे से हवा पंप करें। गेंद की म्यान, जिसके आसपास हवा तेजी से प्रकट हो रही है, धीरे-धीरे सूज जाती है और सही गेंद का रूप लेती है।
इस अनुभव को कैसे समझाया जाए?
संपीड़ित गैस के भंडारण और परिवहन के लिए विशेष टिकाऊ स्टील सिलेंडरों का उपयोग किया जाता है।
हमारे अनुभव में, चलती गैस अणुओं को लगातार अंदर और बाहर गेंद की दीवार को हिट किया जाता है। हवा पंप करते समय, गेंद के खोल के चारों ओर घंटी में अणुओं की संख्या घट जाती है। लेकिन गेंद के अंदर, उनकी संख्या बदलती नहीं है। इसलिए, खोल की बाहरी दीवारों के बारे में अणुओं के उछाल की संख्या आंतरिक दीवारों के बारे में झटके की संख्या से कम हो जाती है। गेंद तब तक बह जाती है जब तक कि उसके रबड़ खोल की लोच की शक्ति गैस के दबाव की शक्ति के बराबर हो जाती है। गेंद का आकार एक गेंद का आकार लेता है। यह दिखाता है कि समान रूप से सभी दिशाओं में अपनी दीवारों पर गैस प्रेस। दूसरे शब्दों में, सतह क्षेत्र के प्रत्येक वर्ग सेंटीमीटर पर होने वाले अणुओं के उछाल की संख्या समान रूप से सभी दिशाओं में होती है। सभी दिशाओं में एक ही दबाव गैस की विशेषता है और अणुओं की एक बड़ी संख्या के अनियमित आंदोलन का परिणाम है।
हम गैस की मात्रा को कम करने की कोशिश करेंगे, लेकिन ताकि इसका द्रव्यमान अपरिवर्तित बनी हुई हो। इसका मतलब है कि प्रत्येक घन सेंटीमीटर में, गैस अणु अधिक हो जाएगा, गैस घनत्व में वृद्धि होगी। फिर दीवार के बारे में अणुओं के उछाल की संख्या में वृद्धि होगी, यानी गैस का दबाव बढ़ जाएगा। यह अनुभव द्वारा पुष्टि की जा सकती है।
छवि पर लेकिन अ ग्लास ट्यूब को चित्रित किया गया है, जिसमें से एक छोर एक पतली रबर फिल्म के साथ बंद है। पिस्टन ट्यूब में डाला जाता है। पिस्टन को फेंकते समय, ट्यूब में हवा की मात्रा घट जाती है, यानी गैस संपीड़ित होती है। रबर फिल्म बाहर की ओर बाधित है, यह दर्शाती है कि ट्यूब में वायु दाब बढ़ गया है।
इसके विपरीत, गैस के एक ही द्रव्यमान की मात्रा में वृद्धि के साथ, प्रत्येक घन सेंटीमीटर में अणुओं की संख्या घट जाती है। यह पोत की दीवार के बारे में झटकों की संख्या को कम करेगा - गैस का दबाव कम हो जाएगा। दरअसल, ट्यूब से पिस्टन खींचते समय, हवा की मात्रा बढ़ जाती है, फिल्म पोत के अंदर शुरू होती है। यह ट्यूब में वायु दाब में कमी को इंगित करता है। ट्यूब में हवा के बजाय कोई अन्य गैस होगी, वही घटना देखी गई थी।
इसलिए, गैस की मात्रा में कमी के साथ, इसका दबाव बढ़ जाता है, और मात्रा में वृद्धि के साथ, दबाव कम हो जाता है, बशर्ते कि गैस का द्रव्यमान और तापमान अपरिवर्तित रहता है.
और यदि आप इसे निरंतर मात्रा में गर्म करते हैं तो गैस दबाव कैसे बदल जाएगा? यह ज्ञात है कि हीटिंग के दौरान गैस अणुओं की गति की गति बढ़ जाती है। तेजी से बढ़ते हुए, अणु पोत की दीवार को अधिक बार मारा जाएगा। इसके अलावा, दीवार के अणु के प्रत्येक झटका मजबूत होगा। नतीजतन, पोत की दीवारें अधिक दबाव का अनुभव कर रही हैं।
इसलिये, एक बंद पोत में गैस का दबाव, अधिक, गैस तापमान जितना अधिक होगा, बशर्ते कि गैस और मात्रा का द्रव्यमान नहीं बदलता है।
इन प्रयोगों से, आप एक सामान्य निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि गैस का दबाव अधिक है, अधिकतर अणुओं ने जहाज की दीवार को मारा। .
गैसों के भंडारण और परिवहन के लिए, वे दृढ़ता से संपीड़ित होते हैं। साथ ही, उनका दबाव बढ़ता है, गैसों को विशेष, बहुत मजबूत सिलेंडरों में निष्कर्ष निकाला जाना चाहिए। ऐसे सिलेंडरों में, उदाहरण के लिए, वेल्डिंग धातुओं में उपयोग किए गए ऑक्सीजन, पनडुब्बियों में संपीड़ित हवा शामिल है। बेशक, हमें हमेशा के लिए याद रखना चाहिए कि गैस सिलेंडरों को गर्म नहीं किया जा सकता है, खासकर जब वे गैस से भरे हुए होते हैं। क्योंकि, जैसा कि हम पहले से ही समझते हैं, एक विस्फोट बहुत अप्रिय परिणामों के साथ हो सकता है।
पास्कल कानून
दबाव तरल या गैस के प्रत्येक बिंदु पर प्रेषित किया जाता है।
पिस्टन दबाव तरल पदार्थ के प्रत्येक बिंदु पर प्रसारित होता है जो गेंद को भरता है।
अब गैस।
ठोस निकायों के विपरीत, व्यक्तिगत परतें और तरल पदार्थ और गैस के छोटे कण स्वतंत्र रूप से सभी दिशाओं में एक दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित हो सकते हैं। पर्याप्त, उदाहरण के लिए, पानी की आवाजाही के कारण कांच में पानी की सतह पर थोड़ा उठाया जाता है। थोड़ी सी ब्रीज़ पर नदी या झील पर तरंग दिखाई देती है।
गैस और तरल के कणों की गतिशीलता को समझाया जाता है उन पर उत्पादित दबाव न केवल बल की दिशा में और प्रत्येक बिंदु में प्रसारित किया जाता है। इस घटना पर अधिक विचार करें।
छवि पर, लेकिन अ एक पोत को चित्रित किया गया है जिसमें गैस (या तरल) निहित है। कणों को जहाज में समान रूप से वितरित किया जाता है। पोत एक पिस्टन द्वारा बंद है जो ऊपर और नीचे जा सकते हैं।
मैं कुछ बल देता हूं, पिस्टन को थोड़ा अंदर ले जाने के लिए मजबूर करता हूं और गैस (तरल) को निचोड़ता हूं, जो सीधे इसके तहत है। फिर कण (अणु) इस जगह में पहले से अधिक तंग होंगे (चावल, बी)। गतिशीलता के लिए धन्यवाद, गैस कण सभी दिशाओं में स्थानांतरित हो जाएगा। नतीजतन, उनका स्थान फिर से समान हो जाएगा, लेकिन पहले से अधिक घना (चावल, सी)। इसलिए, गैस का दबाव हर जगह बढ़ेगा। तो, जोड़ा दबाव गैस या तरल के सभी कणों को प्रसारित किया जाता है। इसलिए, यदि पिस्टन के पास गैस (तरल) पर दबाव 1 पीए तक बढ़ जाएगा, तो सभी बिंदुओं पर के भीतर गैस या द्रव दबाव उसी के लिए समान हो जाएगा। पोत और नीचे की दबाव और दीवारें, और पिस्टन बढ़ेगा।
तरल या गैस पर उत्पादित दबाव सभी दिशाओं में समान रूप से किसी भी बिंदु पर प्रसारित होता है। .
इस कथन को बुलाया जाता है पास्कल का कानून.
पास्कल के कानून के आधार पर, निम्नलिखित प्रयोगों को समझाना आसान है।
यह आंकड़ा एक खोखले गेंद को विभिन्न स्थानों में छोटे उद्घाटन दिखाता है। ट्यूब गेंद से जुड़ी होती है जिसमें पिस्टन डाला जाता है। यदि आप ट्यूब में गेंद और पिस्टन में पानी टाइप करते हैं, तो गेंद के सभी छेदों से पानी खराब हो जाता है। इस अनुभव में, पिस्टन ट्यूब में पानी की सतह पर दबाता है। पिस्टन के नीचे वाले पानी के कण, कॉम्पैक्टिंग, गहरे पड़े अन्य परतों को अपना दबाव प्रेषित करते हैं। इस प्रकार, पिस्टन का दबाव तरल पदार्थ के प्रत्येक बिंदु पर स्थानांतरित कर दिया जाता है जो गेंद को भरता है। नतीजतन, पानी के हिस्से को गेंद से सभी छेदों से उत्पन्न समान पिप्स के रूप में धक्का दिया जाता है।
यदि गेंद धुएं से भरी हुई है, तो जब पिस्टन सभी गेंद छेद से ट्यूब में जा रहा है, तो धुआं की एक ही धारा शुरू हो जाएगी। यह पुष्टि करता है कि गैसें समान रूप से सभी दिशाओं में उन पर उत्पादित दबाव संचारित करती हैं.
तरल और गैस में दबाव।
तरल के वजन के प्रभाव में, ट्यूब में रबड़ नीचे शामिल होगा।
तरल पर, साथ ही पृथ्वी पर सभी निकायों, गुरुत्वाकर्षण की शक्ति कृत्यों की शक्ति। इसलिए, तरल पदार्थ की प्रत्येक परत एक जहाज में डाली गई, इसका वजन दबाव बनाता है, जो पास्कल के कानून के अनुसार सभी दिशाओं में प्रसारित होता है। नतीजतन, तरल के अंदर दबाव है। यह अनुभव पर देखा जा सकता है।
ग्लास ट्यूब में, जिसमें एक पतली रबर फिल्म, नेपल पानी के साथ बंद हो जाता है। तरल वजन की कार्रवाई के तहत, ट्यूब के नीचे आ जाएगा।
अनुभव से पता चलता है कि, रबर फिल्म के ऊपर पानी की स्थिति जितनी अधिक होगी, उतनी ही अधिक शुरू होती है। लेकिन हर बार रबड़ के नीचे पहुंचे, ट्यूब में पानी संतुलन में आता है (रोकता है), क्योंकि, गुरुत्वाकर्षण के अलावा, खिंचाव रबर फिल्म की लोच की शक्ति पानी पर कार्य करती है।
रबर फिल्म पर अभिनय बलों, |
दोनों तरफ भी। |
चित्रण।
गुरुत्वाकर्षण के दबाव के कारण नीचे सिलेंडर से निकलता है।
हम ट्यूब को एक रबर के नीचे के साथ कम करते हैं, जिसमें पानी नानाइट होता है, दूसरे में, पानी के साथ व्यापक जहाज। हम देखेंगे कि ट्यूब को कम किया जाता है, रबर फिल्म धीरे-धीरे सीधा होती है। फिल्म के पूर्ण सुधार से पता चलता है कि उपरोक्त और नीचे से इस पर कार्यरत बल बराबर हैं। जब ट्यूब और पोत में पानी का स्तर संयोग होता है तो फिल्म का एक पूर्ण सीधा होता है।
एक ही अनुभव को एक ट्यूब के साथ किया जा सकता है जिसमें रबर फिल्म साइड ओपनिंग को बंद कर देती है, जैसा कि आंकड़ा में दिखाया गया है, और। इस ट्यूब को पानी के साथ पानी के साथ पानी से विसर्जित करें, जैसा कि आंकड़े में दिखाया गया है, बी। हम ध्यान देते हैं कि फिल्म फिर से सीधा हो जाएगी जैसे ही ट्यूब और पोत में पानी के स्तर बराबर होते हैं। इसका मतलब है कि रबर फिल्म पर काम करने वाली सेनाएं सभी तरफ समान हैं।
एक पोत ले लो, जिसके नीचे गायब हो सकता है। चलो इसे एक जार में पानी के साथ कम करते हैं। नीचे एक ही समय में जहाज के किनारे पर दबाया जाएगा और गायब नहीं होगा। यह नीचे से निर्देशित पानी के दबाव की शक्ति दबाता है।
हम ध्यान से पोत में पानी डालेंगे और इसका पालन करेंगे। जैसे ही जहाज में पानी का स्तर बैंक में पानी के स्तर के साथ मेल खाता है, यह पोत से गायब हो जाएगा।
अलगाव के समय, यह पोत में द्रव पोस्ट के नीचे के शीर्ष पर प्रेस करता है, और तरल पदार्थ कॉलम की ऊंचाई में इसका दबाव नीचे तक फैल जाता है, लेकिन बैंक में स्थित है। इन दोनों दबाव समान हैं, नीचे अपने गुरुत्वाकर्षण के परिणामस्वरूप सिलेंडर से निकलता है।
पानी के साथ प्रयोगों के ऊपर, लेकिन यदि आप पानी के बजाय कोई अन्य तरल लेते हैं, तो अनुभव के परिणाम समान होंगे।
इसलिए प्रयोगों से पता चलता है कि तरल के अंदर दबाव होता है, और उसी स्तर पर यह सभी दिशाओं में समान रूप से होता है। गहराई के दबाव में वृद्धि हुई.
इस संबंध में गैस तरल पदार्थ से अलग नहीं हैं, क्योंकि उनके पास वजन भी है। लेकिन यह याद रखना चाहिए कि गैस घनत्व तरल की घनत्व से सैकड़ों गुना कम है। पोत में स्थित गैस का वजन छोटा होता है, और कई मामलों में इसका "वजन" दबाव नहीं माना जा सकता है।
नीचे और जहाज की दीवार पर द्रव दबाव की गणना।
नीचे और जहाज की दीवार पर द्रव दबाव की गणना।
विचार करें कि आप नीचे और पोत की दीवारों पर तरल पदार्थ के दबाव की गणना कैसे कर सकते हैं। हम पहले एक आयताकार समानांतर के रूप में एक जहाज के लिए कार्य का निर्णय तय करते हैं।
बल एफजिसके साथ तरल इस पोत में डाला गया, इसके नीचे, वजन के बराबर पी एक पोत में स्थित तरल पदार्थ। तरल वजन निर्धारित किया जा सकता है, यह जानकर म।। मास, जैसा कि आप जानते हैं, सूत्र द्वारा गणना की जा सकती है: m \u003d ρ · v। तरल पदार्थ की मात्रा, चयनित पोत में डाली, गणना करना आसान है। यदि द्रव कॉलम की ऊंचाई, जो पोत में है, पत्र इंगित करती है एच, और पोत के नीचे एसटी वी \u003d एस · एच.
तरल द्रव्यमान m \u003d ρ · v, या एम \u003d ρ · एस · एच .
इस द्रव का वजन पी \u003d जी · एम, या पी \u003d जी · ρ · एस · एच.
चूंकि तरल स्तंभ का वजन शक्ति के बराबर होता है, जिसके साथ तरल प्रेस जहाज के नीचे, फिर वजन को अलग करता है पी वर्ग के लिए एस, हमें द्रव दबाव मिलता है पी:
पी \u003d पी / एस, या पी \u003d जी · ρ · एस · एच / एस,
हमें पोत के नीचे द्रव दबाव की गणना के लिए एक सूत्र मिला। इस सूत्र से यह स्पष्ट है कि पोत के निचले हिस्से पर द्रव का दबाव केवल द्रव कॉलम की घनत्व और ऊंचाई पर निर्भर करता है.
इसलिए, व्युत्पन्न सूत्र के अनुसार, तरल पदार्थ के दबाव की गणना करना संभव है, जहाज में डाला गया किसी भी आकार (कड़ाई से बोलते हुए, हमारी गणना केवल प्रत्यक्ष प्रिज्म और सिलेंडर के रूप में जहाजों के लिए उपयुक्त है। संस्थान के लिए भौतिकी के पाठ्यक्रमों में, यह साबित होता है कि एक मनमानी रूप के पोत के लिए सूत्र सत्य है)। इसके अलावा, पोत की दीवारों पर दबाव की गणना करना संभव है। तरल के अंदर दबाव, नीचे से दबाव सहित, इस सूत्र के अनुसार भी गणना की जाती है, क्योंकि एक ही गहराई में दबाव सभी दिशाओं में समान रूप से होता है।
जब सूत्र के अनुसार दबाव की गणना पी \u003d जी। यह आवश्यक घनत्व है ρ प्रति घन मीटर (किलो / एम 3), और द्रव कॉलम की ऊंचाई में किलोग्राम में एक्सप्रेस एच - मीटर (एम) में, जी \u003d 9.8 एन / किग्रा, फिर दबाव पास्कल्स (पीए) में व्यक्त किया जाएगा।
उदाहरण। तेल कॉलम की ऊंचाई 10 मीटर की ऊंचाई है, और इसकी घनत्व 800 किलो / मीटर 3 है, तो टैंक के नीचे तक तेल दबाव निर्धारित करें।
हम कार्य की स्थिति लिखते हैं और इसे लिखते हैं।
डनो :
ρ \u003d 800 किलो / मीटर 3
फेसला :
पी \u003d 9.8 एच / किग्रा · 800 किलो / मीटर 3 · 10 मीटर ≈ 80,000 पीए ≈ 80 केपीए।
उत्तर : पी ≈ 80 केपीए।
वाहिकाओं को संचारित करना।
वाहिकाओं को संचारित करना।
यह आंकड़ा एक रबर ट्यूब से जुड़े दो जहाजों को दिखाता है। ऐसे जहाजों को बुलाया जाता है रिपोर्टिंग। झील, केतली, कॉफी पॉट - संचार जहाजों के उदाहरण। अनुभव से हम जानते हैं कि पानी, डाला गया, उदाहरण के लिए, पानी के पानी में, हमेशा नाक और अंदर के समान स्तर पर होता है।
रिपोर्टिंग जहाजों अक्सर हमसे मिलते हैं। उदाहरण के लिए, वे एक केतली, एक पानी या एक कॉफी पॉट हो सकते हैं। |
सजातीय तरल पदार्थ की सतह किसी भी रूप के रिपोर्टिंग जहाजों में एक स्तर पर स्थापित की जाती है। |
विभिन्न तरल पदार्थ घनत्व। |
रिपोर्टिंग जहाजों के साथ आप निम्नलिखित सरल अनुभव कर सकते हैं। अनुभव की शुरुआत में, मध्य में रबड़ ट्यूब क्लैंप, और ट्यूबों में से एक में हम पानी डालते हैं। फिर हम क्लैंप खोलते हैं, और वीएमआईजी का पानी एक और ट्यूब में बहती है जब तक कि दोनों ट्यूबों में पानी की सतह एक स्तर पर स्थापित नहीं की जाएगी। आप तिपाई में ट्यूबों में से एक को ठीक कर सकते हैं, और एक और अलग-अलग दिशाओं में एक और उठाना, छोड़ना या झुकाव करना। और इस मामले में, जैसे ही तरल शांत हो जाता है, दोनों ट्यूबों में इसके स्तर बराबर होते हैं।
किसी भी रूप के किसी भी रूप और एक सजातीय तरल की सतह के खंड में एक स्तर पर सेट होते हैं (बशर्ते कि तरल के ऊपर वायु दबाव समान रूप से है) (चित्र 109)।
इसे निम्नानुसार उचित ठहराया जा सकता है। तरल आराम कर रहा है, एक जहाज से दूसरे में आगे बढ़ने के बिना। तो, किसी भी स्तर पर दोनों जहाजों में दबाव वही है। दोनों जहाजों में तरल वही है, यानी, यह एक ही घनत्व है। इसलिए, वही और इसकी ऊंचाई होनी चाहिए। जब हम एक पोत उठाते हैं या इसमें तरल जोड़ते हैं, तो इसमें दबाव बढ़ता है और दबाव बराबर होने तक तरल पदार्थ किसी अन्य पोत में जाता है।
यदि एक घनत्व के तरल डालने के लिए रिपोर्टिंग जहाजों में से एक में, और दूसरे में - एक अलग घनत्व, तो इन तरल पदार्थ के स्तर संतुलन में बराबर नहीं होंगे। और यह समझ में आता है। आखिरकार, हम जानते हैं कि पोत के नीचे तरल पदार्थ का दबाव खंभे की ऊंचाई और तरल की घनत्व के समान आनुपातिक है। और इस मामले में, तरल पदार्थ की घनत्व अलग होगी।
दबाव की समानता के साथ, अधिक घनत्व वाले तरल स्तंभ की ऊंचाई तरल पदार्थ की ऊंचाई से कम घनत्व (छवि) के साथ कम होगी।
अनुभव। हवा के द्रव्यमान को कैसे निर्धारित करें।
वायु वायु। वायुमंडल का दबाव।
वायुमंडलीय दबाव का अस्तित्व।
पोत में स्पैस हवा के दबाव से वायुमंडलीय दबाव बड़ा होता है।
हवा में, साथ ही किसी भी शरीर पर, पृथ्वी पर, गुरुत्वाकर्षण की शक्ति कृत्यों की शक्ति, और इसलिए हवा का वजन होता है। अपने द्रव्यमान को जानकर, वायु वजन की गणना करना आसान है।
अनुभव पर, हम दिखाएंगे कि हवा के द्रव्यमान की गणना कैसे करें। ऐसा करने के लिए, एक कॉर्क और एक क्लिप के साथ एक रबर ट्यूब के साथ एक टिकाऊ ग्लास गेंद ले लो। हम इससे हवा को पंप करते हैं, हम ट्यूब को क्लिप पर चढ़ते हैं और तराजू पर संतुलन बनाते हैं। फिर, रबर ट्यूब पर क्लैंप खोलना, इसमें हवा दें। संतुलन भार टूट जाएगा। इसे बहाल करने के लिए, जिनमें से द्रव्यमान को वजन के अन्य कप पर रखा जाना चाहिए, हवा का द्रव्यमान गेंद के थोक के बराबर होगा।
प्रयोगों में पाया गया कि 0 डिग्री सेल्सियस और सामान्य वायुमंडलीय दबाव के तापमान पर, 1 मीटर 3 का वायु द्रव्यमान 1.2 9 किलो है। इस हवा का वजन गणना करना आसान है:
पी \u003d जी · एम, पी \u003d 9.8 एन / किग्रा · 1.2 9 किलो ≈ 13 एन।
पृथ्वी के आस-पास की हवा की म्यान को बुलाया जाता है वायुमंडल (ग्रीक से। वायूम - जोड़ों, हवा, और क्षेत्र - गेंद)।
वायुमंडल, जैसा कि पृथ्वी के कृत्रिम उपग्रहों की उड़ान के अवलोकन दिखाया गया है, कई हजार किलोमीटर की ऊंचाई तक फैला है।
गुरुत्वाकर्षण की गुरुत्वाकर्षण के कारण, समुद्र के पानी की तरह वायुमंडल की ऊपरी परतें, निचली परतों को संपीड़ित करें। सीधे जमीन पर आसन्न वायु परत सबसे अधिक संपीड़ित होती है और, पास्कल के कानून के अनुसार, सभी दिशाओं में उत्पादित दबाव।
नतीजतन, पृथ्वी की सतह और शरीर, जो इस पर हैं, हवा की पूरी मोटाई के दबाव का परीक्षण करें, या, ऐसे मामलों में सामान्य रूप से, परीक्षण वायुमंडल का दबाव .
वायुमंडलीय दबाव का अस्तित्व कई घटनाओं को समझा सकता है जिसके साथ हम जीवन में मिलते हैं। उनमें से कुछ पर विचार करें।
यह आंकड़ा एक ग्लास ट्यूब दिखाता है, जिसके अंदर पिस्टन ट्यूब की दीवारों के नजदीक कसकर स्थित होता है। ट्यूब का अंत पानी को कम किया जाता है। यदि आप पिस्टन उठाते हैं, तो पानी के पीछे उठाया जाएगा।
इस घटना का उपयोग पानी पंप और कुछ अन्य उपकरणों में किया जाता है।
यह आंकड़ा एक बेलनाकार पोत दिखाता है। यह एक प्लग द्वारा बंद है जिसमें एक क्रेन वाली ट्यूब डाली जाती है। पोत पंप से हवा को पंप किया जाता है। फिर ट्यूब का अंत पानी में रखा जाता है। यदि आप अब एक क्रेन खोलते हैं, तो पानी का फव्वारा जहाज में छिड़क जाएगा। पानी पोत में प्रवेश करता है क्योंकि वायुमंडलीय दबाव पोत में दुर्लभ हवा के दबाव से अधिक होता है।
पृथ्वी का एक वायु खोल क्यों है।
सभी निकायों की तरह, पृथ्वी के वायु खोल का हिस्सा गैस अणु जमीन पर आकर्षित होते हैं।
लेकिन फिर वे सभी जमीन पर क्यों गिरेंगे? पृथ्वी का वायु खोल कैसा है, इसका वातावरण संरक्षित है? इसे समझने के लिए, यह ध्यान रखना आवश्यक है कि गैस निरंतर और अपमानजनक आंदोलन में हैं। लेकिन फिर एक और सवाल उठता है: अंतरिक्ष में, ये अणु विश्व स्थान में क्यों नहीं उड़ते हैं, जो अंतरिक्ष में है।
पृथ्वी को पूरी तरह से छोड़ने के लिए, एक अंतरिक्ष यान या रॉकेट की तरह अणु, बहुत अधिक गति (कम से कम 11.2 किमी / एस) होना चाहिए। यह तथाकथित है द्वितीय ब्रह्मांडीय गति। अधिकांश भूमि वायु अणुओं की गति इस अंतरिक्ष की गति से काफी कम है। इसलिए, उनमें से ज्यादातर गुरुत्वाकर्षण के बल द्वारा पृथ्वी से बंधे हैं, केवल अंतरिक्ष में भूमि से भागने वाले अणुओं की एक नष्ठक रूप से कम मात्रा में अणु।
अणुओं की अनियमित आंदोलन और गुरुत्वाकर्षण की कार्रवाई के परिणामस्वरूप इस तथ्य के परिणामस्वरूप होता है कि पृथ्वी के पास अंतरिक्ष में गैस अणु "पारी", एक हवा की म्यान, या हमारे लिए ज्ञात वातावरण का निर्माण करता है।
मापन से पता चलता है कि हवा घनत्व तेजी से ऊंचाई के साथ घट रहा है। इसलिए, पृथ्वी से ऊपर 5.5 किमी की ऊंचाई पर, वायु घनत्व पृथ्वी की सतह पर 2 गुना कम है, जो 11 किमी की ऊंचाई पर 11 किमी की ऊंचाई पर है - 4 गुना कम, आदि, हवा तेजी से है। अंत में, सबसे ऊपर की परतों में (जमीन से सैकड़ों और हजारों किलोमीटर) वातावरण धीरे-धीरे एक वायुहीन स्थान में जाता है। पृथ्वी के वायु म्यान में स्पष्ट सीमा नहीं है।
सख्ती से बोलते हुए, गुरुत्वाकर्षण की गुरुत्वाकर्षण के कारण, किसी भी बंद पोत में गैस घनत्व जहाज की मात्रा में गैर-एटिनाकोव है। पोत के निचले हिस्से में, गैस घनत्व अपने ऊपरी हिस्सों की तुलना में अधिक है, इसलिए पोत में दबाव समान नहीं है। पोत के नीचे यह शीर्ष पर अधिक है। हालांकि, पोत में निहित गैस के लिए, घनत्व और दबाव में यह अंतर इतने कम हो सकता है कि कई मामलों में इसके बारे में जानने के लिए, बिल्कुल भी ध्यान में नहीं रखना चाहिए। लेकिन वातावरण के लिए, कई हजार किलोमीटर तक फैला हुआ, अंतर आवश्यक है।
वायुमंडलीय दबाव का माप। Torricelli अनुभव।
द्रव कॉलम (§ 38) के दबाव की गणना के लिए सूत्र के अनुसार वायुमंडलीय दबाव की गणना करें यह असंभव है। इस तरह की गणना के लिए, आपको वायुमंडल और वायु घनत्व की ऊंचाई जानने की जरूरत है। लेकिन वायुमंडल में कोई निश्चित सीमा नहीं है, और अलग ऊंचाई पर हवा घनत्व अलग है। हालांकि, 17 वीं शताब्दी में इतालवी वैज्ञानिक द्वारा प्रस्तावित अनुभव की मदद से वायुमंडलीय दबाव को मापा जा सकता है इंजीलवादी Torricelli , गैलीलियन छात्र।
टोरिकेलि के अनुभव में निम्न शामिल हैं: लगभग 1 मीटर की लंबाई वाली एक ग्लास ट्यूब, पारा से भरे एक छोर से सोल्डर। फिर, ट्यूब के दूसरे छोर को कसकर बंद कर देते हैं, यह घुमाया जाता है और बुध के साथ एक कप में कम हो जाता है, जहां, बुध के स्तर के तहत, ट्यूब खुलता है। चूंकि तरल के साथ किसी भी प्रयोग में, पारा का हिस्सा एक कप में डाला जाता है, और इसका हिस्सा ट्यूब में रहता है। ट्यूब में शेष पारा स्तंभ की ऊंचाई लगभग 760 मिमी है। वायु ट्यूब के अंदर कोई बुध नहीं है, एक वायुहीन स्थान है, इसलिए इस ट्यूब के अंदर कोई भी गैस पारा पोस्ट पर दबाव डालती है और माप को प्रभावित नहीं करती है।
टोरिकेलि, जिन्होंने ऊपर वर्णित अनुभव का प्रस्ताव दिया, दिया और उसका स्पष्टीकरण दिया। वातावरण एक कप में पारा की सतह पर दबाता है। बुध संतुलन में है। तो, स्तर पर ट्यूब में दबाव आ1 (देखें अंजीर) वायुमंडलीय दबाव के बराबर है। वायुमंडलीय दबाव में बदलाव के साथ, ट्यूब में बुध स्तंभ की ऊंचाई बदलती है। बढ़ते दबाव के साथ, कॉलम बढ़ाया गया है। दबाव में कमी के साथ, पारा पोस्ट अपनी ऊंचाई को कम कर देता है।
एए 1 स्तर पर ट्यूब में दबाव ट्यूब में पारा पोस्ट के वजन से बनाया गया है, क्योंकि पारा पर ट्यूब के शीर्ष पर कोई हवा नहीं है। इसलिए यह इस प्रकार है वायुमंडलीय दबाव ट्यूब में पारा पोस्ट के दबाव के बराबर है , अर्थात।
पी atm \u003d। पी बुध।
वायुमंडलीय दबाव जितना अधिक होगा, टोरिकेलि के अनुभव में पारा पोस्ट जितना अधिक होगा। इसलिए, व्यावहारिक रूप से, वायुमंडलीय दबाव को एक बुध स्तंभ (मिलीमीटर या सेंटीमीटर में) की ऊंचाई से मापा जा सकता है। यदि, उदाहरण के लिए, वायुमंडलीय दबाव 780 मिमी एचजी है। कला। (वे कहते हैं "बुध स्तंभ के मिलीमीटर"), तो इसका मतलब है कि हवा एक ही दबाव पैदा करती है, जो 780 मिमी की पारा की ऊंचाई की लंबवत पद द्वारा उत्पादित होती है।
नतीजतन, इस मामले में, वायुमंडलीय खंभे (1 मिमी एचजी) के 1 मिलीमीटर वायुमंडलीय दबाव के माप की प्रति इकाई ली जाती है। इस इकाई और हमारे द्वारा ज्ञात इकाई के बीच अनुपात खोजें - पास्कल (पीए)।
पारा ρ बुध ऊंचाई का दबाव 1 मिमी बराबर है:
पी = जी · ρ · एच, पी \u003d 9.8 एन / किग्रा · 13 600 किलो / मीटर 3 · 0.001 मीटर ≈ 133.3 पा।
तो, 1 मिमी आरटी। कला। \u003d 133.3 पा।
वर्तमान में, हेक्टोपास्कल्स (1 जीपीए \u003d 100 पीए) में मापने के लिए वायुमंडलीय दबाव बनाया जाता है। उदाहरण के लिए, मौसम रिपोर्टों में घोषणा की जा सकती है कि दबाव 1013 जीपीए है, यह 760 मिमी एचजी के समान है। कला।
ट्यूब में बुध स्तंभ की ऊंचाई के लिए दैनिक देखना, टॉररिकेलि ने पाया कि यह ऊंचाई बदलती है, यानी, वायुमंडलीय दबाव अपरिवर्तनीय है, यह बढ़ सकता है और घट सकता है। टोरिकेलि ने यह भी देखा कि वायुमंडलीय दबाव मौसम के परिवर्तन से जुड़ा हुआ है।
यदि टोरिकेलि के अनुभव में प्रयुक्त बुध के साथ एक ट्यूब, एक लंबवत पैमाने संलग्न करें, तो सबसे सरल डिवाइस होगा। बुध बैरोमीटर (ग्रीक से। बारोस - भारीपन मेट्री - उपाय)। यह वायुमंडलीय दबाव को मापने के लिए कार्य करता है।
बैरोमीटर - Aneroid।
वायुमंडलीय दबाव को मापने के लिए अभ्यास में, एक धातु बैरोमीटर का उपयोग किया जाता है, जिसे बुलाया जाता है एनेरॉयड (ग्रीक से अनुवादित - निर्द्रव)। तो बैरोमीटर कहा जाता है क्योंकि कोई पारा नहीं है।
एनीरोइड की उपस्थिति आकृति में दिखाया गया है। इसका मुख्य हिस्सा एक धातु बॉक्स 1 है जिसमें एक लहरदार (नालीदार) सतह है (डॉ। अंजीर देखें)। इस बॉक्स से, हवा को सोल्डर किया गया है, और ताकि वायुमंडलीय दबाव बॉक्स को कुचल न सके, इसके कवर 2 वसंत में देरी हो रही है। वायुमंडलीय दबाव में वृद्धि के साथ, ढक्कन ने भीख मांगी और वसंत को खींच लिया। दबाव में कमी के साथ, वसंत कवर को सीधा करता है। अंतरण तंत्र 3 की मदद से वसंत के लिए, एक तीर संकेतक 4 संलग्न है, जो दबाव में परिवर्तन होने पर दाएं या बाएं स्थानांतरित हो रहा है। तीर के नीचे, पैमाने को मजबूत किया गया था, जिस पर विभाजन एक पारा बैरोमीटर की गवाही के अनुसार लागू किया जाता है। इस प्रकार, संख्या 750, जिसके खिलाफ एरोइड तीर खड़ा है (चित्र देखें), दिखाता है कि इस समय बुध बैरोमीटर में, बुध स्तंभ की ऊंचाई 750 मिमी है।
नतीजतन, वायुमंडलीय दबाव 750 मिमी एचजी है। कला। या ≈ 1000 GPA।
आने वाले दिनों के लिए मौसम की दूरदर्शिता के लिए वायुमंडलीय दबाव का मूल्य बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि वायुमंडलीय दबाव में परिवर्तन मौसम में बदलाव से जुड़ा हुआ है। बैरोमीटर मौसम संबंधी अवलोकनों के लिए एक आवश्यक उपकरण है।
विभिन्न ऊंचाइयों पर वायुमंडलीय दबाव।
तरल पदार्थ में, दबाव, जैसा कि हम जानते हैं कि तरल की घनत्व और उसके कॉलम की ऊंचाई पर निर्भर करता है। कम संपीड़न के कारण, विभिन्न गहराई पर तरल की घनत्व लगभग समान है। इसलिए, दबाव की गणना करके, हम इसकी घनत्व निरंतर मानते हैं और केवल ऊंचाई में परिवर्तन को ध्यान में रखते हैं।
गैसों के मामले के बारे में यह अधिक कठिन है। गैस दृढ़ता से संकुचित हैं। और मजबूत गैस संपीड़ित है, जितना अधिक घनत्व, और इसका अधिक दबाव पैदा होता है। आखिरकार, गैस का दबाव शरीर की सतह के बारे में अपने अणुओं को उड़ाने के द्वारा बनाया गया है।
पृथ्वी की सतह पर हवा परतों को उन सभी ओवरलाइड एयर परतों से संपीड़ित किया जाता है जो उन पर हैं। लेकिन वायु परत की सतह जितनी अधिक होगी, कमजोर इसे संपीड़ित किया गया है, इसकी घनत्व कम है। नतीजतन, यह कम दबाव पैदा करता है। यदि, उदाहरण के लिए, एक गुब्बारा जमीन की सतह से ऊपर उगता है, तो गेंद पर वायु दाब छोटा हो जाता है। यह न केवल इसलिए होता है क्योंकि ऊपर हवा के कॉलम की ऊंचाई घट जाती है, लेकिन यह भी क्योंकि हवा की घनत्व कम हो जाती है। शीर्ष पर यह नीचे से कम है। इसलिए, ऊंचाई से वायु दाब की निर्भरता तरल पदार्थ की तुलना में अधिक जटिल है।
टिप्पणियों से पता चलता है कि समुद्र तल पर झूठ बोलने वाले क्षेत्रों में वायुमंडलीय दबाव, औसत 760 मिमी एचजी। कला।
Rtuchi पोस्ट 760 मिमी उच्च 0 डिग्री सेल्सियस पर 760 मिमी उच्च के दबाव के बराबर वायुमंडलीय दबाव सामान्य वायुमंडलीय दबाव कहा जाता है.
सामान्य वायुमंडलीय दबाव समान रूप से 101 300 पीए \u003d 1013 जीपीए।
समुद्र तल से ऊपर की ऊंचाई जितनी अधिक होगी, दबाव कम है।
छोटी लाइनों के साथ, औसतन, हर 12 मीटर के लिए, दबाव 1 मिमी एचजी से घटता है। कला। (या 1.33 जीपीए द्वारा)।
ऊंचाई से दबाव की निर्भरता को जानना, बैरोमीटर के नवीनीकरण को बदलकर समुद्र के ऊपर की ऊंचाई निर्धारित करना संभव है। Aneroids एक पैमाने पर है जिस पर आप तुरंत समुद्र तल से ऊंचाई को माप सकते हैं उच्च प्रतिरोधी । उनका उपयोग विमानन में और पहाड़ों को उठाते समय किया जाता है।
मनोमीटर।
हम पहले से ही जानते हैं कि वायुमंडलीय दबाव को मापने के लिए बैरोमीटर का उपयोग किया जाता है। दबाव को मापने के लिए, अधिक या छोटे वायुमंडलीय, उपयोग की जाने वाली दाबांतर मापी (ग्रीक से। मनो - दुर्लभ, ढीला, मेट्री - उपाय)। दबाव गेज हैं तरल तथा धातु.
पहले डिवाइस और कार्रवाई पर विचार करें खुला तरल दबाव गेज। इसमें दो सितारा ग्लास ट्यूब होती है, जो किसी भी तरल को बहती है। तरल पदार्थ दोनों घुटनों में एक स्तर पर स्थापित किया जाता है, क्योंकि केवल वायुमंडलीय दबाव पोत के घुटनों में अपनी सतह पर मान्य है।
यह समझने के लिए कि इस तरह के दबाव गेज कैसे काम करता है, इसे एक रबड़ ट्यूब से एक गोल फ्लैट बॉक्स के साथ जोड़ा जा सकता है, जिसमें से एक तरफ रबर फिल्म के साथ कड़ा किया जाता है। यदि आप फिल्म के लिए एक उंगली दबाते हैं, तो दबाव गेज के घुटने में द्रव का स्तर, बॉक्स में जुड़ा हुआ है, बूंदों, और एक और घुटने में वृद्धि होगी। यह क्या समझाया गया है?
फिल्म में फिल्म को दबाते समय फिल्म पर बढ़ता है। पास्कल के कानून के अनुसार, दबाव में यह वृद्धि प्रेशर गेज के लटकन में प्रेषित और तरल पदार्थ है, जो बॉक्स से जुड़ी है। इसलिए, इस घुटने में तरल पर दबाव दूसरे की तुलना में अधिक होगा, जहां तरल पर केवल वायुमंडलीय दबाव लागू होता है। इस ओवरप्रेस की ताकत की कार्रवाई के तहत, तरल स्थानांतरित हो जाएगा। संपीड़ित हवा के साथ घुटने में, तरल गिर जाएगा, दूसरे में - बढ़ेगा। तरल संतुलन (रोकना) होगा जब संपीड़ित हवा का अतिरिक्त दबाव दबाव पर आधारित होता है, जो दबाव गेज के दूसरे घुटने में तरल का अत्यधिक ध्रुव पैदा करता है।
फिल्म पर दबाव डालने के लिए मजबूत, तरल पदार्थ के अत्यधिक ध्रुव जितना अधिक होगा, इसके दबाव जितना अधिक होगा। इसलिये, दबाव में परिवर्तन को इस अतिरिक्त पद की ऊंचाई से तय किया जा सकता है।.
चित्र दिखाता है कि कैसे एक दबाव गेज तरल के अंदर दबाव को माप सकता है। गहरी ट्यूब तरल में विसर्जित होती है, दबाव गेज के घुटनों में तरल पदार्थ के खंभे की ऊंचाइयों में अधिक अंतर होता है, इसलिए, और बड़ा दबाव तरल पैदा करता है.
यदि आप तरल के अंदर कुछ गहराई में डिवाइस का एक बॉक्स स्थापित करते हैं और इसे फिल्म ऊपर, गांठ और नीचे बदलते हैं, तो दबाव गेज की गवाही नहीं बदलेगी। तो यह होना चाहिए द्रव दबाव के अंदर एक ही स्तर पर सभी दिशाओं में समान रूप से होता है.
चित्र दिखाता है धातु दबाव गेज । इस तरह के दबाव गेज का मुख्य भाग - एक धातु ट्यूब पाइप में झुकती है 1 , जिसमें से एक छोर बंद है। एक क्रेन के साथ ट्यूब का एक और छोर 4 यह उन पोत को सूचित किया जाता है जिसमें दबाव मापा जाता है। दबाव में वृद्धि के साथ, ट्यूब लगाया जाता है। लीवर के साथ अपने बंद अंत का आंदोलन 5 और गियर 3 उत्तीर्ण तीर 2 डिवाइस के पैमाने के चारों ओर घूमना। दबाव में कमी के साथ, ट्यूब, इसकी लोच के कारण, पिछली स्थिति में लौटती है, और तीर पैमाने के शून्य विभाजन के लिए।
पिस्टन तरल पंप।
हमारे द्वारा पहले (§ 40) द्वारा विचार किए गए प्रयोग में, यह पाया गया कि वायुमंडलीय दबाव की कार्रवाई के तहत कांच की ट्यूब में पानी पिस्टन के पीछे बढ़ गया। यह आधारित है पिस्टन पंप।
पंप को तस्वीर में स्केमेटिक रूप से दिखाया गया है। इसमें एक सिलेंडर होता है, जो अंदर और नीचे जाता है, जो जहाज की दीवारों, पिस्टन की दीवारों के समीप होता है 1 । सिलेंडर के नीचे और पिस्टन स्वयं वाल्व स्थापित किया 2 केवल ऊपर खोलना। जब पिस्टन बढ़ता है, वायुमंडलीय दबाव की कार्रवाई के तहत पानी पाइप में प्रवेश करता है, निचले वाल्व को लिफ्ट करता है और पिस्टन के पीछे चलता है।
जब पिस्टन पिस्टन के नीचे पानी को नीचे ले जाता है, तो निचले वाल्व को दबाता है, और यह बंद हो जाता है। साथ ही, पिस्टन के अंदर वाल्व पानी के दबाव में खुलता है, और पानी पिस्टन के ऊपर अंतरिक्ष में जाता है। पिस्टन के अगले आंदोलन के साथ इस जगह पर, पानी खत्म हो गया है, जो निर्वहन पाइप में डाला जाता है। साथ ही, पिस्टन के पीछे पानी का एक नया हिस्सा बढ़ता है, जो कि पिस्टन के बाद के निचले स्तर के ऊपर होगा, और पंप काम करता है, जबकि पूरी प्रक्रिया बार-बार दोहराई जाती है।
हाइड्रॉलिक प्रेस।
पास्कल कानून आपको कार्रवाई की व्याख्या करने की अनुमति देता है हाइड्रोलिक मशीन (ग्रीक से। हाइड्रुलिकोस। - पानी)। ये मशीनें हैं जिनकी कार्रवाई आंदोलन और संतुलन तरल पदार्थ के नियमों पर आधारित है।
हाइड्रोलिक मशीन का मुख्य हिस्सा विभिन्न व्यास के दो सिलेंडर हैं, जो पिस्टन और एक कनेक्टिंग ट्यूब से लैस हैं। पिस्टन और ट्यूब के नीचे की जगह तरल (आमतौर पर खनिज तेल) से भरी हुई है। दोनों सिलेंडरों में तरल पदार्थ के खंभे की ऊंचाई वही है, जब तक कि पिस्टन के पास सेना न हो।
मान लीजिए अब वह बल एफ 1 I एफ 2 - पिस्टन पर अभिनय करने वाली सेना एस 1 I एस 2 - पिस्टिन स्क्वायर। पहले (छोटे) पिस्टन के बराबर दबाव पी 1 = एफ 1 / एस 1, और दूसरे के तहत (बड़ा) पी 2 = एफ 2 / एस 2। पास्कल के कानून के अनुसार, सभी दिशाओं में आराम करने वाले तरल का दबाव समान रूप से प्रसारित होता है, यानी, पी 1 = पी 2 या एफ 1 / एस 1 = एफ 2 / एस 2, स्थान:
एफ 2 / एफ 1 = एस 2 / एस 1 .
नतीजतन, ताकत एफ 2 कई बार अधिक ताकत के लिए एफ 1 , क्षेत्र कितनी बार बड़ा पिस्टन अधिक छोटा पिस्टन क्षेत्र है। उदाहरण के लिए, यदि बड़ा पिस्टन क्षेत्र 500 सेमी 2 है, और छोटा 5 सेमी 2 है, और 100 एन की शक्ति एक छोटे पिस्टन पर चल रही है, तो बल एक बड़े पिस्टन पर कार्य करेगा, 100 गुना से 100 गुना अधिक होगा, कि है, 10,000 एन।
इस प्रकार, एक हाइड्रोलिक मशीन का उपयोग करके, सबसे बड़ी ताकत को संतुलित करना संभव है।
रवैया एफ 1 / एफ 2 बल में जीत दिखाता है। उदाहरण के लिए, उपर्युक्त उदाहरण में, जीत 10 000 एन / 100 एच \u003d 100 के बराबर होती है।
दबाने (निचोड़ने) के लिए हाइड्रोलिक मशीन की सेवा कहा जाता है हाइड्रॉलिक प्रेस .
हाइड्रोलिक प्रेस का उपयोग किया जाता है जहां अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, प्लाईवुड, कार्डबोर्ड, घास दबाने के लिए, तेल कारखानों पर बीज से तेल निचोड़ने के लिए। मेटलर्जिकल पौधों पर, मशीनों, रेलवे पहियों और कई अन्य उत्पादों के स्टील शाफ्ट के निर्माण के लिए हाइड्रोलिक प्रेस का उपयोग किया जाता है। आधुनिक हाइड्रोलिक प्रेस दसियों और सैकड़ों लाख न्यूटन में बिजली विकसित कर सकते हैं।
हाइड्रोलिक प्रेस डिवाइस को आकृति में स्केमेटिक रूप से दिखाया गया है। दबाए गए बॉडी 1 (ए) को बड़े पिस्टन 2 (बी) से जुड़े मंच पर रखा गया है। एक छोटे पिस्टन 3 (डी) की मदद से तरल पर एक बड़ा दबाव बनाया जाता है। यह दबाव तरल पदार्थ भरने वाले सिलेंडरों के प्रत्येक बिंदु पर प्रसारित होता है। इसलिए, एक ही दबाव दूसरे, बड़े पिस्टन के लिए मान्य है। लेकिन चूंकि दूसरे (बड़े) पिस्टन का क्षेत्र अधिक छोटा है, तो इस पर अभिनय बल पिस्टन 3 (डी) पर अधिक शक्ति अभिनय होगी। इस बल की कार्रवाई के तहत, पिस्टन 2 (बी) बढ़ेगा। पिस्टन 2 (बी) को उठाते समय, शरीर (ए) निश्चित शीर्ष मंच पर रहता है और संपीड़ित करता है। एक दबाव गेज 4 (एम) का उपयोग करके, द्रव दबाव मापा जाता है। सुरक्षा वाल्व 5 (पी) स्वचालित रूप से तब खुलता है जब द्रव दबाव स्वीकार्य मूल्य से अधिक होता है।
एक छोटे से सिलेंडर से एक बड़े तरल में छोटे पिस्टन 3 (डी) के बार-बार आंदोलनों द्वारा पंप किया जाता है। यह इस प्रकार है। एक छोटे पिस्टन (डी) पर चढ़ते समय, वाल्व 6 (के) खुलता है, और तरल पिस्टन के नीचे स्थित स्थान में सूट किया जाता है। तरल दबाव की क्रिया के तहत छोटे पिस्टन को कम करते समय, वाल्व 6 (के) बंद हो जाता है, और वाल्व 7 (के ") खुलता है, और तरल पदार्थ एक बड़े पोत में जाता है।
शरीर को पानी और गैस का प्रभाव उन में विसर्जित हो गया।
पानी के नीचे, हम आसानी से एक पत्थर उठा सकते हैं जो हवा में कठिनाई के साथ उगता है। यदि आप पानी के नीचे प्लग को विसर्जित करते हैं और हाथों से इसे छोड़ देते हैं, तो यह पॉप अप होगा। मैं इन घटनाओं को कैसे समझा सकता हूं?
हम जानते हैं (§ 38) कि नीचे तरल प्रेस और पोत की दीवारें। और यदि आप तरल के अंदर कुछ ठोस शरीर डालते हैं, तो यह पोत की दीवारों की तरह दबाव के अधीन भी होगा।
उन बलों पर विचार करें जो उसमें तरल पदार्थ से तरल पदार्थ द्वारा कार्य करते हैं। बहस करना आसान बनाने के लिए, एक ऐसे शरीर का चयन करें जिसमें तरल पदार्थ (छवि) की सतह के समानांतर आधार के साथ एक समानांतर रूप है। शरीर के पक्ष के चेहरे पर अभिनय करने वाली सेनाएं समान रूप से बराबर होती हैं और एक-दूसरे को संतुलित करती हैं। इन बलों की कार्रवाई के तहत, शरीर संपीड़ित होता है। लेकिन शरीर के ऊपरी और निचले किनारों पर काम करने वाली ताकतों, असमान। ऊपरी चेहरे पर, ऊपर से दबाता है एफ 1 ध्रुव तरल ऊंचाई एच एक । नीचे चेहरे के स्तर पर, दबाव एक द्रव ध्रुव ऊंचाई पैदा करता है एच 2। यह दबाव, जैसा कि हम जानते हैं (§ 37), सभी दिशाओं में तरल के अंदर संचरित किया जाता है। नतीजतन, बल के साथ नीचे से शरीर के नीचे एफ 2 एक द्रव ध्रुव की ऊंचाई देता है एच 2। परंतु एच 2 और एच 1, इसलिए, पावर मॉड्यूल एफ 2 अधिक पावर मॉड्यूल एफ एक । इसलिए, शरीर को बल के साथ तरल से बाहर धकेल दिया जाता है एफ बलों के अंतर के बराबर एफ 2 - एफ 1, यानी
लेकिन एस · एच \u003d वी, जहां वी समानांतरपिपिपि की मात्रा है, और ρ जी · वी \u003d एम जी समानांतर की मात्रा में तरल का द्रव्यमान है। इसलिये, F ott \u003d g · m w \u003d p अर्थात। बल खींचना शरीर की मात्रा में तरल पदार्थ के वजन के बराबर होता है (धक्का बल एक ही मात्रा के तरल के वजन के बराबर है, साथ ही साथ शरीर की मात्रा में विसर्जित हो)। शरीर को तरल से धक्का देने वाले बल का अस्तित्व अनुभव पर पता लगाना आसान है। छवि पर लेकिन अ अंत में एक सूचक तीर के साथ वसंत में निलंबित शरीर को चित्रित किया गया। तीर तिपाई खींचने वाले स्प्रिंग्स को चिह्नित करता है। जब शरीर को पानी में छोड़ दिया जाता है, तो वसंत कम हो जाता है (चित्र, बी)। वसंत में भी एक ही कमी शरीर पर एक निश्चित बल के साथ शरीर पर कार्य करने में सक्षम होगी, उदाहरण के लिए, हाथ (लिफ्ट) दबाएं। नतीजतन, अनुभव यह पुष्टि करता है कि तरल में शरीर पर, बल अभिनय कर रहा है, इस शरीर को तरल से धक्का दे रहा है. जैसा कि हम जानते हैं, गैसों के लिए, पास्कल का कानून भी लागू करें। इसलिये गैस में शरीर पर, बल गैस से बाहर काम कर रहा है। इस बल की कार्रवाई के तहत, गुब्बारे उठते हैं। शरीर को गैस से धक्का देने वाले बल का अस्तित्व अनुभव पर भी देखा जा सकता है। एक छोटे से कप के पैमाने पर, एक प्लग द्वारा बंद एक ग्लास गेंद या एक बड़ा फ्लास्क लटका। तराजू संतुलित हैं। फिर फ्लास्क (या गेंद) के नीचे एक विस्तृत पोत डालें ताकि यह पूरे फ्लास्क को घेर ले सके। पोत कार्बन डाइऑक्साइड से भरा हुआ है, जिसकी घनत्व अधिक वायु घनत्व है (इसलिए कार्बन डाइऑक्साइड को कम किया जाता है और जहाज को भरता है, इससे हवा को विस्थापित करता है)। उसी समय, तराजू का संतुलन टूट गया है। एक लटकते हुए फ्लास्क के साथ एक कप चढ़ता है (अंजीर।)। कार्बन डाइऑक्साइड में विसर्जित फ्लास्क पर, उस व्यक्ति की तुलना में अधिक से अधिक निकास बल कार्य करता है जो हवा में कार्य करता है। शरीर को तरल या गैस से धक्का देने वाली बल को इस शरीर से जुड़ी गुरुत्वाकर्षण की ताकत को विपरीत रूप से निर्देशित किया जाता है।. इसलिए, प्रोलकोमोस)। यह समझाया गया है कि पानी में हम कभी-कभी शरीर को आसानी से उठाते हैं जो हवा में कठिनाई के साथ। एक छोटी बाल्टी और बेलनाकार आकार का शरीर (छवि, ए) निलंबित कर रहे हैं। तिपाई पर तीर स्प्रिंग्स खींचता है। यह हवा में शरीर का वजन दिखाता है। शरीर को बढ़ाने, तरल से भरे रीफिल पोत को हटाने वाली ट्यूब के स्तर पर प्रतिस्थापित किया जाता है। उसके बाद, शरीर पूरी तरह से तरल (अंजीर, बी) में विसर्जित होता है। जिसमें तरल पदार्थ का हिस्सा, जिस मात्रा शरीर की मात्रा के बराबर होती है, डाली जाती है टमिंग पोत से लेकर ग्लास तक। वसंत कम हो गया है, और वसंत सूचक ऊपर उगता है, तरल में शरीर के वजन में कमी दर्शाता है। इस मामले में, गुरुत्वाकर्षण को छोड़कर, शरीर पर एक और बल लागू होता है। यदि ग्लास से तरल (यानी, शरीर ऊपरी बाल्टी में डाला गया है), तो वसंत पॉइंटर अपनी प्रारंभिक स्थिति (चित्र, बी) पर वापस आ जाएगा। इस अनुभव के आधार पर, आप यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं शरीर को पूरी तरह से तरल में विसर्जित करने वाली बल इस शरीर की मात्रा में तरल पदार्थ के वजन के बराबर है। । हमें § 48 में एक ही निष्कर्ष प्राप्त हुआ। यदि किसी भी गैस में विसर्जित शरीर के साथ ऐसा अनुभव किया जाता है, तो वह दिखाएगा कि गैस से शरीर को धक्का देने वाला बल शरीर की मात्रा में ली गई गैस के वजन के बराबर है . तरल या गैस से शरीर को धक्का देने वाली शक्ति को बुलाया जाता है आर्किमेडियन शक्ति, वैज्ञानिक के सम्मान में आर्किमिडीज पहले किसने अपने अस्तित्व की ओर इशारा किया और इसका अर्थ गणना की। इसलिए, अनुभव ने पुष्टि की कि आर्किमेडियन (या एक्जेक्टर) बल शरीर की मात्रा में तरल पदार्थ के वजन के बराबर है, यानी एफ ए \u003d। पी अच्छा \u003d जी · एम। जी शरीर द्वारा विस्थापित द्रव एम एफ का द्रव्यमान, अपने घनत्व ρ एफ के माध्यम से व्यक्त किया जा सकता है और शरीर के वीटी की मात्रा, तरल में विसर्जित (वी एफ - तरल विस्थापित शरीर की मात्रा vt - वॉल्यूम है तरल में विसर्जित शरीर), यानी एम जी \u003d ρ डब्ल्यू · वी टी। फिर हमें मिलता है: एफ ए \u003d। जी · ρ। कुंआ · वी टी नतीजतन, आर्किमिडीज बल तरल की घनत्व पर निर्भर करता है जिसमें शरीर विसर्जित होता है और इस शरीर की मात्रा से होता है। लेकिन यह तब तक निर्भर नहीं होता है, उदाहरण के लिए, शरीर के शरीर की घनत्व पर, तरल में विसर्जित होता है, क्योंकि यह मान परिणामी सूत्र में शामिल नहीं है। अब हम तरल (या गैस) में विसर्जित शरीर के वजन को परिभाषित करते हैं। चूंकि इस मामले में शरीर पर कार्य करने वाली दो सेनाओं को विपरीत पक्षों (गुरुत्वाकर्षण की ताकत, और आर्किमेडियन बल ऊपर है) के लिए निर्देशित किया जाता है, तरल पी 1 में शरीर का वजन वैक्यूम में कम शरीर का वजन होगा पी \u003d जी · एम आर्किमेडियन ताकत पर एफ ए \u003d। जी · एम। खैर म। जी शरीर द्वारा विस्थापित तरल या गैस का एक द्रव्यमान है)। इस तरह, यदि शरीर तरल या गैस में विसर्जित होता है, तो यह अपने वजन में उतना ही कम होता है जितना कि द्रव या गैस का वजन होता है. उदाहरण। समुद्री जल में 1.6 मीटर 3 की मात्रा के साथ पत्थर पर अभिनय एक्जेक्टिंग बल का निर्धारण करें। हम कार्य की स्थिति लिखते हैं और इसे हल करते हैं। जब पॉप-अप बॉडी तरल पदार्थ की सतह तक पहुंचता है, तो आर्किमेडियन फोर्स के आगे आंदोलन में कमी आएगी। क्यों? और क्योंकि यह शरीर के शरीर की मात्रा को कम करेगा, तरल में विसर्जित हो जाएगा, और आर्किमेडियन बल उसमें विसर्जित शरीर के हिस्से की मात्रा में तरल पदार्थ के वजन के बराबर है। जब आर्किमिडीज बल गुरुत्वाकर्षण की समान शक्ति हो जाती है, तो शरीर रुक जाएगा और तरल की सतह पर तैर जाएगा, आंशिक रूप से इसमें विसर्जित होगा। परिणामस्वरूप आउटपुट अनुभव पर जांच करना आसान है। प्रवृत्ति पोत में, पानी के किनारे के स्तर पर पानी। उसके बाद, हम फ्लोटिंग बॉडी के पोत में गोता लगाएंगे, इसे हवा में ले जा रहे हैं। पानी में गिरावट के बाद, शरीर उसमें विसर्जित शरीर के अंगों की मात्रा के बराबर पानी की मात्रा को विस्थापित करता है। इस पानी का वजन, हम पाते हैं कि इसका वजन (आर्किमेडियन फोर्स) फ्लोटिंग बॉडी पर कार्यरत गुरुत्वाकर्षण की शक्ति के बराबर है, या हवा में इस शरीर का वजन। विभिन्न तरल पदार्थों में तैरने वाले किसी भी अन्य निकाय के साथ एक ही प्रयोग करने के बाद - पानी, शराब, नमक समाधान में, आप यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि यदि शरीर तरल में तैरता है, तो तरल का वजन उन्हें विस्थापित करता है, जो इस शरीर के वजन के बराबर होता है. यह साबित करने में आसान है यदि ठोस ठोस की घनत्व तरल की घनत्व से अधिक है, तो इस तरह के तरल में शरीर डूब रहा है। कम घनत्व वाला शरीर इस तरल पदार्थ में पॉप अप करता है। लोहे का एक टुकड़ा, उदाहरण के लिए, पानी में डूब रहा है, लेकिन पारा में पॉप अप करता है। शरीर जिसका घनत्व तरल के घनत्व के बराबर होता है तरल के अंदर संतुलन में रहता है। पानी की बर्फ की सतह पर तैरता है, क्योंकि इसकी घनत्व पानी की घनत्व से कम है। तरल की घनत्व की तुलना में शरीर घनत्व जितना छोटा होता है, शरीर का छोटा हिस्सा तरल में विसर्जित होता है . बराबर शरीर के डेंस और तरल पदार्थ के साथ, शरीर किसी भी गहराई से तरल के अंदर तैरता है। दो असफल तरल पदार्थ, जैसे कि पानी और केरोसिन, एक जहाज में उनकी घनत्व के अनुसार स्थित हैं: जहाज के नीचे - अधिक घने पानी (ρ \u003d 1000 किलो / एम 3), ऊपर - हल्का केरोसिन (ρ \u003d 800 किलो / m 3)। जलीय माध्यम में रहने वाले जीवित जीवों की औसत घनत्व पानी की घनत्व से बहुत अलग नहीं है, इसलिए उनका वजन आर्किमिडियन बल द्वारा लगभग पूरी तरह से संतुलित है। इसके कारण, जलीय जानवरों को जमीन के रूप में इतनी टिकाऊ और बड़े पैमाने पर कंकाल की आवश्यकता नहीं होती है। इसी कारण से, जलीय पौधों के लोचदार ट्रंक। मछली तैराकी बुलबुला आसानी से इसकी मात्रा बदलती है। जब मछली को बड़ी गहराई तक कम किया जाता है, और इस पर पानी का दबाव बढ़ता है, तो बुलबुला संपीड़ित होता है, मछली की मछली की मात्रा कम हो जाती है, और यह धक्का नहीं देती है, और गहराई में तैरती है। इस प्रकार, मछली कुछ सीमाओं के भीतर अपने गोता की गहराई को समायोजित कर सकती है। व्हेल फेफड़ों की मात्रा को कम करने और बढ़ाने से अपने विसर्जन की गहराई को नियंत्रित करता है। जहाजों के खेल।नदियों, झीलों, समुद्र और महासागरों में तैरते हुए अदालतें विभिन्न घनत्व वाले विभिन्न सामग्रियों से बनी जाती हैं। जहाजों का मामला आमतौर पर स्टील शीट से बना होता है। सभी आंतरिक अनुलग्नक जो ताकत जहाजों को संलग्न करते हैं वे भी धातुओं से बने होते हैं। जहाजों के निर्माण के लिए, पानी की तुलना में विभिन्न सामग्रियों की तुलना में अधिक और छोटी घनत्व का उपयोग किया जाता है। धन्यवाद जिसके लिए अदालत पानी पर आयोजित की जाती है, बोर्ड पर ले जाएं और बड़े भार परिवहन करें? फ्लोटिंग बॉडी (§ 50) के साथ अनुभव से पता चला कि शरीर अपने पानी के नीचे के हिस्से के साथ इतना पानी निकालता है कि वजन से, यह पानी हवा में शरीर के वजन के बराबर होता है। यह किसी भी पोत के लिए भी सच है। पोत के पानी के नीचे के हिस्से द्वारा विस्थापित पानी का वजन हवा में भार के साथ जहाज के वजन या एक माल पर एक कार्गो के साथ जहाज पर अभिनय की शक्ति के बराबर है. गहराई जिस पर जहाज को पानी में डूब जाता है उसे बुलाया जाता है तलछट । सबसे बड़ा स्वीकार्य प्रक्षेपण जहाज के आवास पर एक लाल रेखा के साथ चिह्नित है वाटरलाइनिया (हॉलैंड से। पानी - पानी)। बर्तन से विस्थापित होने पर जहाज से विस्थापित पानी का वजन, एक भार के साथ जहाज पर कार्यरत गुरुत्वाकर्षण की शक्ति के बराबर, को पोत का विस्थापन कहा जाता है. वर्तमान में, तेल के परिवहन के लिए, जहाजों को 5,000,000 केएन (5 · 10 6 केएन) और अधिक के विस्थापन द्वारा बनाया जाता है, यानी एक कार्गो (5 · 10 5 टन) और अधिक के साथ 500,000 टन का द्रव्यमान होता है। यदि आप जहाज के भार को जहाज के विस्थापन से ही बनाते हैं, तो हमें इस जहाज की लोडिंग क्षमता प्राप्त होगी। लोड क्षमता पोत द्वारा परिवहन कार्गो का वजन दिखाती है। फेनिशिया में प्राचीन मिस्र में जहाज निर्माण अस्तित्व में था (ऐसा माना जाता है कि फोनीशियन सबसे अच्छे जहाज निर्माण करने वालों में से थे), प्राचीन चीन। रूस में, शिप बिल्डिंग की उत्पत्ति 17-18 सदियों की बारी हुई थी। मुख्य रूप से सैन्य जहाजों का निर्माण किया गया था, लेकिन यह रूस में था कि पहला बर्फबारी का निर्माण किया गया था, एक आंतरिक दहन इंजन के साथ अदालत, एक परमाणु आइसब्रेकर "आर्कटिक"। वैमानिकी।मंगोल्फियर ब्रदर्स 1783 के कटोरे के विवरण के साथ ड्राइंग: "" ग्लोब की गेंद "के उपस्थिति और सटीक आयाम, जो पहले था।" 1786। लंबे समय से, लोगों ने बादलों पर उड़ान भरने, हवाई महासागर में तैरने के अवसरों का सपना देखा है, क्योंकि वे समुद्र में तैरते हैं। वैमानिकी के लिए प्रारंभ में गुब्बारे का इस्तेमाल किया गया, जो या गर्म हवा, या हाइड्रोजन या हीलियम से भरे हुए थे। गुब्बारे को हवा में गुलाब के लिए, आर्किमेडियन बल (बेदखल) के लिए आवश्यक है एफ और गेंद पर अभिनय, अधिक गुरुत्वाकर्षण था एफ भारी, यानी एफ ए\u003e। एफ तपिश। जैसे ही गेंद बढ़ती है, आर्किमेडियन बल उस पर कार्य कर रहा है ( एफ ए \u003d। gρV।), क्योंकि वायुमंडल की ऊपरी परतों की घनत्व पृथ्वी की सतह की तुलना में कम है। ऊपर चढ़ने के लिए, एक विशेष गिट्टी गेंद (कार्गो) से रीसेट हो जाती है और यह गेंद को सुविधाजनक बनाता है। अंत में, गेंद इसकी सीमित ऊंचाई तक पहुंच जाती है। एक विशेष वाल्व का उपयोग कर अपने खोल से गेंद के वंश के लिए, गैस का एक हिस्सा उत्पन्न होता है। क्षैतिज दिशा में, गुब्बारा केवल हवा की कार्रवाई के तहत चलता है, इसलिए इसे कहा जाता है एयरोस्टैट (ग्रेच से आका - वायु, statov - खड़ा है)। वायुमंडल की ऊपरी परतों का अध्ययन करने के लिए, स्ट्रैटोस्फीयर का उपयोग अभी तक बहुत पहले बड़े गुब्बारे का उपयोग नहीं किया गया है - समता . इससे पहले कि आप यात्रियों और कार्गो की हवा से परिवहन के लिए बड़े विमान बनाने के लिए सीखे, प्रबंधित गुब्बारे का उपयोग किया गया - हवाई पोतों। उनके पास एक विस्तारित आकार है, एक इंजन के साथ एक गोंडोला आवास के तहत निलंबित कर दिया गया है, जो एक प्रोपेलर आंदोलन की ओर जाता है। गुब्बारा न केवल ऊपर जाता है, लेकिन कुछ कार्गो उठा सकता है: केबिन, लोग, उपकरण। तो यह पता लगाने के लिए कि कौन सा कार्गो गुब्बारा बढ़ा सकता है, यह निर्धारित करना आवश्यक है भारोत्तोलन शक्ति. उदाहरण के लिए, एक 40 मीटर 3 गेंद, हेलियम से भरा, हवा में शुरू हुआ। हीलियम का द्रव्यमान, गेंद के खोल को भरना, के बराबर होगा: तो, यह गेंद 520 एच - 71 एच \u003d 44 9 एन वजन वाले कार्गो को बढ़ा सकती है। यह इसकी उठाने बल है। एक ही मात्रा की एक गेंद, लेकिन हाइड्रोजन से भरा, 479 एन का भार बढ़ा सकता है। तो उठाने बल हीलियम से भरे एक गेंद से अधिक है। लेकिन अभी भी हीलियम का अधिक बार उपयोग करते हैं, क्योंकि यह जलता नहीं है और इसलिए सुरक्षित है। हाइड्रोजन और दहनशील गैस। गर्म हवा से भरे एक गेंद को स्केल और बंद करना बहुत आसान है। ऐसा करने के लिए, गेंद के नीचे स्थित छेद के नीचे, बर्नर स्थित है। एक गैस बर्नर की मदद से, आप गेंद के अंदर हवा के तापमान को समायोजित कर सकते हैं, और इसलिए इसके घनत्व और बल को धक्का दे सकते हैं। ताकि ऊपर गुलाब की गेंद हवा को काफी मजबूत करे, बर्नर की लौ को बढ़ाएं। लौ बर्नर में कमी के साथ, गेंद में हवा का तापमान कम हो गया है, और गेंद को कम कर दिया गया है। आप गेंद के ऐसे तापमान को चुन सकते हैं जिसमें गेंद और केबिन का वजन बेदखल बल के बराबर होगा। फिर गेंद हवा में बदल जाएगी, और अवलोकन करना आसान होगा। जैसे ही विज्ञान विकसित होता है, वैमानिक उपकरणों में महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए। गुब्बारे के लिए नए गोले का उपयोग करने की संभावना, जो टिकाऊ, ठंढ प्रतिरोधी और हल्के हो गया। रेडियो इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमेशन के क्षेत्र में उपलब्धियों ने हमें मानव रहित एयरोस्टैट बनाने की अनुमति दी। इन एयरोस्टैट का उपयोग वायुमंडल की निचली परतों में भौगोलिक और बायोमेडिकल अध्ययनों के लिए वायु प्रवाह का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। अंक 16।अकादमी ऑफ इंजीनियरिंग इंजीनियरिंग से भौतिकी के वीडियो ट्यूटोरियल में, प्रोफेसर डैनियल एडिसनोविच युवा टेलीविजन दर्शकों को एक नया भौतिक मूल्य प्रदान करता है जो दबाव - पास्कल को मापने के लिए कार्य करता है। स्थानांतरण को देखने के बाद, आप सीखेंगे कि ठोस शरीर के समर्थन का क्षेत्र क्या है, बर्फ या बर्फ के नीचे कैसे गिरना नहीं है, और ठोस निकायों के दबाव के लिए सूत्र से परिचित हो जाते हैं। ठोस शरीर दबाव सूत्रजैसा कि आप शायद अंतिम संचरण से याद करते हैं, वजन वह बल है जिसके साथ शरीर समर्थन पर दबाता है। जूते में बर्फ के माध्यम से एक ही व्यक्ति क्यों जा रहा है, और स्कीइंग जा रहा है - नहीं? इस मुद्दे को समझने के लिए, प्रोफेसर डैनियल एडिसनोविच आपको ठोस निकायों के दबाव के लिए सूत्र सिखाएंगे। ट्रैक्टर का वजन बहुत अधिक कार है, और ढीली मिट्टी में यह बुनाई नहीं होगा। साथ ही, ऐसी मिट्टी मारने वाली एक हल्की कार सबसे ज्यादा अटकने की संभावना है और इसे एक ट्रैक्टर द्वारा खींचना होगा। सतह पर बल की कार्रवाई का नतीजा न केवल इस बल के मूल्य पर निर्भर करता है, बल्कि उस क्षेत्र से भी इस बल लागू होता है। जब कोई व्यक्ति बर्फ में आता है, तो उसके शरीर का वजन अपने पैरों के क्षेत्र के माध्यम से वितरित किया जाता है। और यदि कोई व्यक्ति स्की में घायल हो जाता है, तो वजन उनके क्षेत्र द्वारा वितरित किया जाता है, जो कि पैरों के क्षेत्र से कहीं अधिक है। चूंकि आवेदन क्षेत्र अधिक हो गया है, इसलिए व्यक्ति बर्फ में नहीं आता है। दबाव इस सतह के क्षेत्र में इस सतह पर लागू दबाव के दबाव के अनुपात के बराबर एक स्केलर भौतिक मूल्य है। दबाव निर्धारित करने के लिए, बल के लिए लंबवत कार्य करने के लिए आवश्यक है, इस सतह के क्षेत्र में विभाजित करें। ठोस बोडिंग प्रेशर फॉर्मूला निम्नानुसार लिखा गया है: पी \u003d एफ / एस, जहां पी दबाव है, एफ दबाव बल है, एस समर्थन क्षेत्र है। दबाव प्रति इकाई प्रति इकाई ली जाती है, जो 1 न्यूटन में एक बल उत्पन्न करती है, इस सतह के लिए 1 एम 2 लंबवत की सतह पर अभिनय करती है। पास्कलों में दबाव मापा जाता है। इस प्रकार, ठोस निकायों के दबाव सूत्र के अनुसार, 1 पास्कल प्रति वर्ग मीटर 1 न्यूटन है। दबाव और दबाव के बीच सीधे आनुपातिक निर्भरता है, यानी, अधिक शक्ति, दबाव जितना अधिक होगा और इसके विपरीत, कम शक्ति, कम दबाव। यदि हम समर्थन क्षेत्र से दबाव की निर्भरता के बारे में बात करते हैं, तो आनुपातिक निर्भरता विपरीत है, यानी, समर्थन का क्षेत्र जितना बड़ा होगा, कम दबाव और इसके विपरीत, संपर्क का क्षेत्र छोटा होगा शरीर, दबाव अधिक है। दबाव मूल्य न केवल मानव जीवन में बल्कि जानवरों के जीवन में भी बहुत महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, एक हरे जो 1.2 केपीए का दबाव डालता है, वे अपेक्षाकृत आसानी से भेड़िया से बच सकते हैं, जो भूरो बर्फ के साथ 12 केपीए का दबाव डालता है, लेकिन इसे ठोस मिट्टी पर सहेजा नहीं जाएगा। 7. ठोस पदार्थों के दबाव की गणना का कार्य कार्य: 12000 एच वजन वाली मशीन में 2.5 मीटर 2 समर्थन की एक परत है। नींव पर मशीन के दबाव का निर्धारण करें। दिया हुआ: पी -? फेसला : पी \u003d पी / एस \u003d\u003e पी \u003d पी / एस पी \u003d 12000 एन / 2.5 एम 2 \u003d 4.8 केपीए उत्तर। पी \u003d 4.8 केपीए कार्य: 960 एच वजन का वजन समर्थन पर 5 केपीए दबाव डालता है। समर्थन के किस क्षेत्र में एक बॉक्स है? दिया हुआ: एस -? एस 5 * 103 पा फेसला : पी \u003d एफ / एस \u003d\u003e पी \u003d पी / एस \u003d\u003e एस \u003d पी / पी एस \u003d 960 एन / 5 * 103 पीए \u003d 0.192 एम 2 उत्तर। एस \u003d 0.192 मीटर 2 कार्य: एक लोड के साथ दो अक्ष ट्रेलर में 2.5 टन का द्रव्यमान होता है। यदि सड़क पर ट्रेलर द्वारा उत्पादित दबाव की गणना करें यदि महंगे के साथ प्रत्येक पहिया के संपर्क का क्षेत्र 125 सेमी 2 है। दिया हुआ: पी -? एस 2.5 * 103 किलो 125 * 10-4m2। फेसला : पी \u003d एफ / एस F \u003d m * g S \u003d 4s करने के लिए \u003d\u003e पी \u003d एम * जी / 4 एसके पी \u003d 2.5 * 103 किलो * 10n / kg / 4 * 125 * 10-4m2 \u003d 5 * 105pa उत्तर। पी \u003d 5 * 10 5 पा 48 किलोग्राम वजन वाले एक लड़के ने समर्थन पर दबाव डाला। गणना करें कि उसके तलवों का कुल क्षेत्र 320 सेमी है2 . स्थिति का विश्लेषण करने के बाद, इसे एक संक्षिप्त रूप में लिखें, जो लड़के के द्रव्यमान और इसके तलवों (चित्र 1) के क्षेत्र को इंगित करता है। फिर, एक अलग कॉलम में, हम एसआई की प्रणाली में लिखते हैं, जो स्थिति में अतिरिक्त सिस्टम इकाइयों में दिखाए जाते हैं। लड़के का द्रव्यमान एसआई प्रणाली में दिखाया गया है, लेकिन वर्ग सेंटीमीटर में व्यक्त वर्ग, वर्ग मीटर में व्यक्त किया जाना चाहिए: 320 सेमी 2 \u003d 320 ∙ (0.01 मीटर) 2 \u003d 320 ∙ 0.0001 एम 2 \u003d 0.032 मीटर 2। अंजीर। 1. कार्य संख्या 1 की त्वरित स्थिति दबाव खोजने के लिए, हमें ताकत की आवश्यकता है जिसके साथ लड़का समर्थन पर कार्य करता है, समर्थन क्षेत्र में विभाजित है: ताकत का मूल्य हमारे लिए अज्ञात है, लेकिन लड़के की समस्या में समस्या शामिल है। वह बल जिसके साथ वह समर्थन पर कार्य करता है वह उसका वजन है। यह मानते हुए कि लड़का अस्थिर है, हम मान सकते हैं कि इसका वजन गुरुत्वाकर्षण की ताकत के बराबर है, जो मुक्त गिरावट को तेज करने के लिए लड़के के द्रव्यमान के उत्पाद के बराबर है अब हम दोनों सूत्रों को एक छोर में जोड़ सकते हैं। इसके लिए, एफडीए की ताकत के बजाय, हम दूसरे सूत्र के उत्पाद, पहले सूत्र में प्रतिस्थापित करेंगे। फिर गणनाित सूत्र देखेंगे: अगला कदम परिणाम के आयाम की जांच करना है। मास आयाम [एम] \u003d किलो, मुक्त ड्रॉप के त्वरण का आयाम [जी] \u003d एच / किग्रा, आयाम क्षेत्र [s] \u003d एम2। फिर अंत में, हम अंतिम सूत्र में कार्य की स्थिति से संख्यात्मक डेटा को प्रतिस्थापित करेंगे: जवाब लिखना न भूलें। जवाब में, हम कई मूल्यों का उपयोग कर सकते हैं उत्तर: पी \u003d 15 केपीए। (यदि आप प्रतिक्रिया में लिखते हैं \u003d 15 000 पीए, यह भी सही होगा।) अंतिम रूप में पूरा समाधान इस तरह दिखेगा (चित्र 2): अंजीर। 2. समस्या संख्या 1 का पूरा समाधान 2. कार्य संख्या 2।बार 200 एन पावर की साजिश पर कार्य करता है, जबकि यह दबाव 4 केपीए डालता है। ब्रुक के समर्थन का क्या है? हम एक संक्षिप्त स्थिति लिखते हैं और एसआई सिस्टम (4 केपीए \u003d 4000 पीए) (चित्र 3) में दबाव व्यक्त करते हैं। अंजीर। 3. कार्य संख्या 2 की त्वरित स्थिति सतह क्षेत्र का मूल्य दबाव की गणना करने के लिए ज्ञात सूत्र में प्रवेश करता है। इस सूत्र से, हमें समर्थन क्षेत्र व्यक्त करने की आवश्यकता है। गणितीय नियमों को याद करें। Powerf- डिलीवरी, समर्थन तैयार, परस्प्यूलेशन दबाने योग्य। एक अज्ञात विभाजक को खोजने के लिए, एक निजी में विभाजित करना आवश्यक है। हम प्राप्त कर लेंगे: परिणाम के आयाम की जांच करें। वर्ग मीटर में वर्ग व्यक्त किया जाना चाहिए। एक निरीक्षण करते समय, हमें न्यूटन द्वारा एक वर्ग मीटर तक चिपकाया गया, और एक आंशिक रेखा - विखंडन संकेत। याद रखें कि अंशों का विभाजन गुणा द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। इस मामले में, एक विभेदक है कि अंश खत्म हो जाता है, यानी, इसका संख्यात्मक और denominator स्थानों में बदल रहे हैं। उसके बाद, न्यूटन एक संख्या में (अंश से पहले) और डेनोमोटर डेनोमोटर में न्यूटन कम हो जाते हैं, और स्क्वायर मीटर रहते हैं। ध्यान दें कि आयाम की जांच समस्या को हल करने में एक बहुत ही महत्वपूर्ण कदम है, क्योंकि यह आपको गणितीय परिवर्तन करने के दौरान यादृच्छिक रूप से अनुमति त्रुटियों का पता लगाने की अनुमति देता है। परिणाम की आयामीता की जांच करने के बाद, हम एक संक्षिप्त स्थिति से डेटा को प्रतिस्थापित करने, वर्गों की संख्या की गणना करेंगे: उत्तर को ठीक करने के लिए मत भूलना। उत्तर: एस \u003d 0.05 मीटर 2। पूरी तरह से सजाए गए समाधान कार्य इस तरह दिखेगा (चित्र 4): चित्रा 4. समस्या संख्या 2 का पूरा समाधान दबाव ठोस टेल/ अनुच्छेद 7 वर्ग छात्र / § सामग्री: 1. दबाव क्या है? 2. दबाव बढ़ाने और कम करने के तरीके। 3. वन्यजीव दबाव। 4. तकनीक में दबाव। 5. दबाव की गणना के लिए कार्यों को हल करना। 6. प्रायोगिक कार्य। 7. बस दिलचस्प कार्य। 1. दबाव क्या है?कल्पना कीजिए कि आप एक स्की राइडर पर गए। बर्फ के माध्यम से स्की स्लाइड, एक पूरी तरह उथले निशान छोड़कर। यदि आप स्की को हटाते हैं तो क्या होता है? बेशक, आप तुरंत बर्फ में आते हैं। चलो ऐसा क्यों होता है। वजन, यानी बल जिसके पास एक आदमी बर्फ पर रखता है, वही रहा। क्या बदल गया? केवल समर्थन का क्षेत्र (तलवों के जूते और स्की की तुलना करें)। इसका मतलब यह है कि यह माना जा सकता है कि कार्रवाई का नतीजा न केवल बिजली पर निर्भर करता है - आवेदन, दिशानिर्देश, मॉड्यूल के बिंदु - बल्कि संपर्क के वर्ग से भी। इसे जांचने के लिए, प्रयोग करें। फोम स्पंज और साबुन का एक टुकड़ा लें। हमने सबसे बड़ी तरफ के स्पंज पर साबुन लगाया। स्पंज के विरूपण पर ध्यान दें। और अब किनारे पर साबुन को चालू करें। क्या बदल गया? अब हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं: कार्रवाई का नतीजा शक्ति पर और इसके एक्सपोजर क्षेत्र से निर्भर करता है। नतीजतन, एक भौतिक मात्रा की आवश्यकता होती है, जो दोनों कारकों को ध्यान में रखती है। यह मान कहा जाता है। सतह की सतह पर बल एफ की शक्ति प्रदान की जाती है कि बल सतह पर लंबवत कार्य को दबाव कहा जाता है। पी \u003d एफ / एस दबाव माप इकाइयां सूत्र के अनुसार गणना: 1 एन / वर्ग मीटर \u003d 1 पीए (पास्कल)। माप का नाम प्रसिद्ध टेक ब्लेज़ पास्कल के नाम पर रखा गया है। प्रमुख इकाइयों के अलावा, कंसोल का भी उपयोग किया जाता है: 1 केपीए \u003d 1000 पा, 1 एमपीए \u003d 1 000 000 पा सोचें कि क्या उपसर्ग "मिली" का उपयोग किया जाता है, "माइक्रो"? क्यों? 2. दबाव बढ़ाएं और कम करें।सबसे पहले, प्रश्न का उत्तर दें: आपको इसकी आवश्यकता क्यों है? क्या आपने देखा है कि भारी मशीनों, पृथ्वी पर ट्रैक्टर क्या निशान छोड़ते हैं? इस तरह की गहरी रियत सिर्फ उच्च दबाव के कारण होती है। तो, ऐसे मामलों में इसे कम करने की आवश्यकता है। चूंकि दबाव ताकत और क्षेत्र पर निर्भर करता है, इसलिए इन मानों को बदलकर इसे बदला जा सकता है। दबाव बढ़ा क्यों? रोटी काटने के लिए एक कुंद चाकू का प्रयास करें। बेवकूफ चाकू तीव्र से अलग क्या है? बेशक, ब्लेड क्षेत्र और दबाव उत्पन्न। इसलिए, सभी काटने और सिलाई उपकरण बहुत तेज होना चाहिए। 3. वन्यजीवन में रहना। 4. तकनीक में दबावयांत्रिक इंजीनियरिंग, और वास्तुकला में, और परिवहन में दबाव में दबाव लेना चाहिए। यह मिट्टी को विकृत करने वाली मशीनों के बारे में पहले से ही कहा जा चुका है। वे पारिस्थितिकी को अपरिवर्तनीय नुकसान पहुंचाते हैं। उदाहरण के लिए, दूर उत्तर के विकास के साथ, ट्रैक किए गए ट्रैक्टर ने यागेल के विशाल क्षेत्रों को नष्ट कर दिया - हिरण की मुख्य फ़ीड, जिसने अपनी आबादी को प्रतिकूल रूप से प्रभावित किया है। इससे बचने के लिए, दबाव को कम करना आवश्यक है, यानी दबाव बल को कम करें, या क्षेत्र में वृद्धि करें। ताकत को कम करना मुश्किल है: इसके लिए आपको द्रव्यमान को कम करने, अधिक आसान सामग्री लागू करने की आवश्यकता है। लेकिन ये पदार्थ या तो नाजुक या बहुत महंगे हैं। इसलिए, यह अक्सर क्षेत्र को बढ़ाने के लिए प्रयोग किया जाता है। इसका उपयोग विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है: ट्रैक्टरों पर कैटरपिलर का उपयोग, टायर व्यास में वृद्धि, युग्मित पहियों का उपयोग। एक बड़ा मूल्य है, और का क्षेत्रफल संपर्क इस पर भी निर्भर करता है। गफ्रेसी ने दबाव को कम कर दिया (सेटैब्बिट्सा), तंत्र की निष्क्रियता में वृद्धि, लेकिन साथ ही मिट्टी की ऊपरी परतें दृढ़ता से क्षतिग्रस्त हो जाती हैं। दबाव महत्वपूर्ण है और वास्तुकला, निर्माण में। इमारत की नींव का उपयोग दबाव को कम करने के लिए किया जाता है। खोखले कॉलम निर्माण के दौरान प्राचीन काल का इस्तेमाल करते थे। पर्याप्त शक्ति होने के बाद, वे ठोस के लिए बहुत आसान हैं, और इसके परिणामस्वरूप दबाव भी कम है। तंत्र केपीए में दबाव आपातकालीन कैटरपिलर के साथ क्रॉलर ट्रैक्टर (दलदल) 20 -30 क्रॉलर ट्रैक्टर 40 -50 एक यात्री कार के पहिये 230 -300 रेल पर रेल कार पहियों 300 000 5. दबाव की गणना के लिए कार्य।§ 1) फर्श पर ईंट आकार है: ऊंचाई -5 सेमी, चौड़ाई - 10 सेमी, लंबाई - 20 सेमी। इसका द्रव्यमान 2 किलो। फर्श पर एक ईंट किस दबाव में है, तीन अलग-अलग पदों में है? § 2) स्की की लंबाई क्या है, अगर उन पर खड़े कोई व्यक्ति 80 किलो है, तो बर्फ पर 2.5 केपीए का दबाव है? स्की चौड़ाई 8 सेमी। § 3) मिट्टी पर किस दबाव में कैटरपिलर ट्रैक्टर होता है, यदि ट्रैक्टर का द्रव्यमान 3.2 टन है, और एक कैटरपिलेज का क्षेत्र 0.8 वर्ग मीटर है। 6. प्रायोगिक कार्य।§ 1) टेबल पर चाय के साथ ग्लास के दबाव का निर्धारण करें। क्या चाय पीने पर दबाव बदल जाएगा? कितनी बार? § 2) भौतिकी पाठ्यपुस्तक का दबाव कितनी बार तालिका में बदल जाएगा, यदि आप इसे किनारे पर डालते हैं? और यदि भौतिकी पर पाठ्यपुस्तक इतिहास द्वारा प्रतिस्थापित की जाती है? 7. बस दिलचस्प काम।§ 1) स्काउट्स को पतली बर्फ पर नदी पार करना चाहिए। एक उपकरण के साथ आओ जो क्रॉसिंग के जोखिम को कम करता है। § 2) जमीन पर रेल क्यों नहीं डालते हैं? § 3) एक तीव्र रेजर अनजाने में चाकू से आसान क्यों कटौती करता है? § 4) लकड़ी की दीवार को 200 एन में पहली बार अपनी हथेली के साथ ताकत के साथ दबाया गया था, फिर उसी टाइल के साथ। बलों परिमाण में बराबर हैं, परिणाम अलग क्यों है? दबाव एक बहुत ही महत्वपूर्ण भौतिक मात्रा है जो आसपास की प्रकृति और मानव जीवन दोनों में एक बड़ी भूमिका निभाती है। मानव आंखों के दबाव के लिए बाहरी रूप से अपरिवर्तनीय हम में से प्रत्येक को महसूस करने के लिए बहुत अच्छा हो सकता है। यह विशेष रूप से वृद्ध लोगों से सम्मानित किया गया था, अक्सर बढ़ते दबाव (या कम के विपरीत) से पीड़ित थे। लेकिन हमारे लेख में हम भौतिकी में दबाव के बारे में अधिक बात करेंगे, इसे कैसे मापा जाता है और इसकी गणना की जाती है कि विभिन्न पदार्थों के दबाव की गणना करने के लिए कौन सा सूत्र: वायु, तरल या ठोस। भौतिकी में दबाव का निर्धारणभौतिकी में दबाव में थर्मोडायनामिक मान के रूप में समझा जाता है, जो सतह क्षेत्र के लिए लंबवत दबाव के अनुपात से व्यक्त किया जाता है, जिस पर यह प्रभावित होता है। उसी समय, पास्कल के कानून के अनुसार, यदि प्रणाली संतुलन की स्थिति में है, तो इस पर दबाव सिस्टम के सभी बिंदुओं के लिए समान होगा। भौतिकी में, साथ ही साथ रसायन शास्त्र में, दबाव एक बड़ा अक्षर आर इंगित करता है, जो लैटिन शब्द "प्रेसुरा" से आता है - दबाव। (अंग्रेजी में, दबाव लगभग अपरिवर्तित - दबाव बनी हुई है)। कुल दबाव सूत्रशास्त्रीय निर्धारण से कि इस तरह के दबाव अपनी गणना के लिए सामान्य सूत्र वापस ले सकते हैं। यह इस तरह दिखेगा: जहां एफ दबाव बल है, और एस सतह क्षेत्र है जिसके लिए यह काम करता है। यही है, दूसरे शब्दों में, दबाव खोजने के लिए सूत्र एक निश्चित सतह पर कार्यरत बल है, जो इस सतह के क्षेत्र में विभाजित है। जैसा कि सूत्र से देखा जा सकता है, दबाव की गणना करते समय निम्नलिखित सिद्धांत हमेशा मान्य होता है: जिस स्थान पर बल प्रभावित होता है, वह जितना अधिक होता है, इसके दबाव की मात्रा और दूसरी तरफ। इसे एक साधारण जीवन शक्ति से सचित्र किया जा सकता है: तेज चाकू को काटने का रोटी सबसे आसान है, क्योंकि तेज चाकू में एक तेज ब्लेड होता है, यानी, सतह क्षेत्र एस सूत्र से कम से कम है, जिसका अर्थ है कि रोटी पर चाकू का दबाव लागू बल के बराबर सबसे अधिक होगा। लेकिन एक बेवकूफ चाकू कटौती रोटी पहले से ही अधिक कठिन है, क्योंकि इसका ब्लेड एक बड़ा सतह क्षेत्र है, और रोटी पर चाकू का दबाव छोटा होगा, और इसका मतलब रोटी का टुकड़ा काटने का मतलब है, आपको और अधिक संलग्न करने की आवश्यकता है पावर एफ। वास्तव में, कुल दबाव सूत्र ठोस दबाव सूत्र का वर्णन करता है। दबाव की इकाइयाँअंतरराष्ट्रीय मीट्रिक प्रणाली के मानकों के अनुसार, दबाव पास्कल्स में मापा जाता है। शास्त्रीय सूत्र से एक पास्कल एक न्यूटन के बराबर है (जैसा कि हम जानते हैं, न्यूटन हमारे पास एक बल माप इकाई है) एक वर्ग मीटर से अलग है। लेकिन व्यावहारिक रूप से हां, पास्कल एक बहुत छोटी इकाई बन जाता है और दबाव को मापने के लिए इसका उपयोग हमेशा सुविधाजनक नहीं होता है, इसलिए अन्य इकाइयों का उपयोग दबाव को मापने के लिए किया जाता है:
हाइड्रोस्टैटिक दबाव का सूत्रजैसा कि हम जानते हैं, पदार्थ के विभिन्न कुल राज्यों में अलग-अलग भौतिक गुण होते हैं। उनके गुणों के साथ तरल पदार्थ ठोस निकायों से भिन्न होते हैं, और गैसों को बदले में उन सभी से भिन्न होता है। इसलिए, यह काफी तार्किक है कि तरल पदार्थ, ठोस और गैसों के दबाव को निर्धारित करने के तरीके भी अलग होंगे। उदाहरण के लिए, पानी का दबाव (या हाइड्रोस्टैटिक दबाव) सूत्र में निम्नलिखित रूप होंगे: जहां छोटे पी पदार्थ की घनत्व है, जी मुक्त गिरावट का त्वरण है, एच ऊंचाई है। विशेष रूप से, यह सूत्र बताता है कि डाइविंग डाइवर्स (या बैच या पनडुब्बी) के दौरान, आसपास के पानी का दबाव गहराई से बढ़ता है। इसके अलावा, इस सूत्र के अलावा, यह स्पष्ट है कि किसी प्रकार के किसेल में विसर्जित वस्तु के लिए, इस विषय पर, पानी में विसर्जित, क्योंकि जेली (पी) की घनत्व पानी की तुलना में अधिक है, और उच्चतर है तरल पदार्थ की घनत्व, इसके हाइड्रोस्टैटिक दबाव जितना अधिक होगा। परिणामी हाइड्रोस्टैटिक दबाव सूत्र न केवल तरल पदार्थ के लिए, बल्कि गैसों के लिए भी मान्य है। इसलिए, पहाड़ों में ऊंचा उठाना (जहां हवा अधिक हल हो जाती है, जिसका मतलब है कि कम दबाव है), साथ ही पानी के नीचे की गहराई में नीचे जाकर, एक व्यक्ति, एक गोताखोर या पर्वतारोही को एक विशेष अनुकूलन पास करना होगा, ताकि आदत हो सके तथ्य यह है कि एक और दबाव इससे प्रभावित होगा। एक तेज दबाव परिवर्तन एक कैसन रोग (गोताखोर के मामले में) या "खनन" रोग (पर्वतारोहियों के मामले में) का कारण बन सकता है। और "Cesonka" और "पिटरी", के रूप में उनके slangovo कॉल गोताखोरों और पर्वतारोहियों के रूप में, पर्यावरण के एक तेज प्रतिस्थापन दबाव के कारण। यही है, अगर एक तैयार व्यक्ति अचानक एवरेस्ट तक बढ़ेगा, तो वह जल्दी से "मिट्टी के बर्तन" को देखेगा, और यदि एक ही व्यक्ति मारिंस्काया अवसाद के नीचे गिरना शुरू कर देता है, तो "सेसोंका" की गारंटी होगी। पहले मामले में, कारण कम दबाव के लिए शरीर का अनुकूलन नहीं होगा, और दूसरे में - उन्नत।
एक डिकंप्रेशन कक्ष में अमेरिकी डाइवर्स उन्हें गहरे पानी के गोताखोरों के लिए तैयार करने और शरीर को उच्च दबाव महासागर गहराई में अनुकूलित करने के लिए तैयार किया गया है। आंशिक दबाव और उसके सूत्रयद्यपि हाइड्रोस्टैटिक दबाव सूत्र गैसों पर लागू होता है, लेकिन उनके लिए दबाव अधिक सुविधाजनक है, आंशिक दबाव के सूत्र के लिए एक और सूत्र की गणना करना। तथ्य यह है कि प्रकृति में, बिल्कुल साफ पदार्थ दुर्लभ हैं, और यह तरल पदार्थ और गैसों दोनों से संबंधित है। आम तौर पर, अभ्यास में, आसपास की दुनिया में विभिन्न मिश्रणों को प्रचलित, और यह तार्किक है कि इस तरह के मिश्रण के प्रत्येक घटकों के अलग-अलग दबाव हो सकते हैं, इस तरह के एक अलग दबाव को आंशिक कहा जाता है। आंशिक दबाव को निर्धारित करना आसान है - यह विचार के तहत मिश्रण के प्रत्येक घटक की शुरुआत के बराबर है। इसलिए आंशिक दबाव के लिए सूत्र की तरह दिखेगा: पी \u003d पी 1 + पी 2 + पी 3 जहां पी 1, पी 2 और पी 3 - गैस मिश्रण के प्रत्येक घटकों का दबाव, तथाकथित "सही गैस" कहा जाता है। उदाहरण के लिए, केवल पर्याप्त रूप से किए गए हाइड्रोस्टैटिक दबाव के सामान्य सूत्र के वायु दाब को निर्धारित करने के लिए, क्योंकि वास्तविकता में हवा विभिन्न गैसों का मिश्रण है, जहां ऑक्सीजन के मुख्य घटक के अलावा, हम सभी सांस अलग-अलग हैं : नाइट्रोजन, आर्गन, आदि इस तरह की गणना आंशिक दबाव सूत्र का उपयोग करके किया जाना चाहिए। सही गैस का दबाव सूत्रयह भी ध्यान देने योग्य है कि सही गैस का दबाव, यानी गैस मिश्रण के घटकों से प्रत्येक व्यक्ति आणविक-गतिशील सिद्धांत के सूत्र के अनुसार गणना करना सुविधाजनक है। जहां एन गैस अणुओं की एकाग्रता है, टी गैस का पूर्ण तापमान है, के एक बोल्टज़मान स्थिर है (गैस कण की गतिशील ऊर्जा और इसके पूर्ण तापमान के बीच संबंध इंगित करता है), यह 1.38 * 10 -23 के बराबर है जे / के। दबाव माप के लिए उपकरणबेशक, मानवता ने कई उपकरणों का आविष्कार किया है जो आपको दबाव स्तर को तेज़ी से और आसानी से मापने की अनुमति देते हैं। पर्यावरण के दबाव को मापने के लिए, यह एक दबाव गेज या बैरोमीटर के रूप में इस तरह के डिवाइस का उपयोग कर वायुमंडलीय दबाव है। मनुष्यों में धमनी दबाव सीखने के लिए, अक्सर कार्यवाही का उपयोग गैर-आक्रामक टोनोमीटर नामक बहुमत के लिए ज्ञात डिवाइस द्वारा किया जाता है। ऐसे उपकरणों की कई किस्में हैं। इसके अलावा, उनके अध्ययन में जीवविज्ञानी ऑस्मोोटिक दबाव की गणना करने में लगे हुए हैं - सेल के अंदर और बाहर यह दबाव। और विशेष रूप से, मौसम विशेषज्ञ, पर्यावरण में दबाव गिरने पर मौसम की भविष्यवाणी करते हैं।
पोत, वीडियो की नीचे और दीवारों पर द्रव दबाव की गणना |
