قانون باسكال صالح للمواد الصلبة لماذا. قانون باسكال (المعادلة الأساسية للهيدروستاتيكا)

قدم الفيلسوف وعالم الرياضيات والفيزيائي الفرنسي الشهير بليز باسكال من القرن السابع عشر مساهمة مهمة في تطوير العلم الحديث. كان أحد إنجازاته الرئيسية صياغة ما يسمى بقانون باسكال ، والذي يرتبط بخصائص المواد السائلة والضغط الناتج عنها. دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذا القانون.

سيرة مختصرة للعالم

ولد بليز باسكال في 19 يونيو 1623 في كليرمون فيران بفرنسا. كان والده نائبًا لرئيس جباية الضرائب وعالمًا في الرياضيات ، وكانت والدته تنتمي إلى الطبقة البرجوازية. منذ صغره ، بدأ باسكال في إبداء الاهتمام بالرياضيات والفيزياء والأدب واللغات والتعاليم الدينية. اخترع آلة حاسبة ميكانيكية يمكنها إجراء عمليات الجمع والطرح. أمضى الكثير من الوقت في الدراسة الخصائص الفيزيائيةالأجسام السائلة وكذلك تطوير مفاهيم الضغط والفراغ. كان أحد الاكتشافات المهمة للعالم هو المبدأ الذي يحمل اسمه - قانون باسكال. توفي بليز باسكال عام 1662 في باريس بسبب شلل في الساقين ، وهو المرض الذي رافقه منذ عام 1646.

مفهوم الضغط

قبل النظر في قانون باسكال ، دعونا نتعامل مع هذا الكمية الماديةمثل الضغط. إنها كمية مادية قياسية تدل على القوة التي تعمل على سطح معين. عندما تبدأ قوة F بالتأثير على سطح منطقة A متعامدة عليها ، يتم حساب الضغط P باستخدام الصيغة التالية: P = F / A. يقاس الضغط في النظام الدولي للوحدات SI بالباسكال (1 باسكال = 1 نيوتن / م 2) ، أي تكريمًا لبليز باسكال ، الذي كرس العديد من أعماله لمسألة الضغط.

إذا كانت القوة F تعمل على سطح معين A ليس بشكل عمودي ، ولكن عند بعض الزاوية α له ، فإن التعبير عن الضغط سيأخذ الشكل: P = F * sin (α) / A ، في هذه الحالة F * sin (α ) هي قوة المكون العمودية F على السطح أ.

قانون باسكال

يمكن صياغة هذا القانون في الفيزياء على النحو التالي:

يتم نقل الضغط المطبق على مادة سائلة غير قابلة للضغط عمليًا ، والتي تكون في حالة توازن في وعاء له جدران غير قابلة للتشوه ، في جميع الاتجاهات بنفس الشدة.

يمكنك التحقق من صحة هذا القانون على النحو التالي: يجب أن تأخذ كرة مجوفة ، وتحدث ثقوبًا فيها أماكن متعددة، قم بتزويد هذه الكرة بمكبس واملأها بالماء. الآن ، من خلال الضغط على الماء بمساعدة مكبس ، يمكنك أن ترى كيف يتدفق من جميع الثقوب بنفس السرعة ، مما يعني أن ضغط الماء في منطقة كل ثقب هو نفس.

السوائل والغازات

تمت صياغة قانون باسكال للمواد السائلة. السوائل والغازات تندرج تحت هذا المفهوم. ومع ذلك ، على عكس الغازات ، فإن الجزيئات التي تشكل سائلًا تقع بالقرب من بعضها البعض ، مما يتسبب في أن يكون للسوائل خاصية مثل عدم الانضغاط.

نظرًا لخاصية عدم انضغاط السائل ، عندما يتم إنشاء ضغط محدود في حجم معين منه ، فإنه ينتقل في جميع الاتجاهات دون فقدان الشدة. هذا هو بالضبط ما يدور حوله مبدأ باسكال ، والذي تمت صياغته ليس فقط للسوائل ، ولكن أيضًا للمواد غير القابلة للضغط.

بالنظر إلى مسألة "ضغط الغاز وقانون باسكال" في ضوء ذلك ، ينبغي القول إن الغازات ، على عكس السوائل ، يمكن ضغطها بسهولة دون الحفاظ على الحجم. يؤدي هذا إلى حقيقة أنه عند تطبيق ضغط خارجي على حجم معين من الغاز ، فإنه ينتقل أيضًا في جميع الاتجاهات والاتجاهات ، ولكنه في نفس الوقت يفقد شدته ، وستكون خسارته أقوى ، كلما قلت الكثافة من الغاز.

وبالتالي ، فإن مبدأ باسكال صالح فقط للوسائط السائلة.

مبدأ باسكال والآلة الهيدروليكية

يتم تطبيق مبدأ باسكال في العديد من الأجهزة الهيدروليكية. من أجل استخدام قانون باسكال في هذه الأجهزة ، فإن الصيغة التالية صالحة: P \ u003d P 0 + ρ * g * h ، هنا P هو الضغط الذي يعمل في السائل على عمق h ، ρ هي كثافة السائل ، P 0 هو الضغط المطبق على سطح السائل ، g (9.81 m / s 2) - تسارع السقوط الحر بالقرب من سطح كوكبنا.

مبدأ تشغيل الآلة الهيدروليكية هو كما يلي: يتم توصيل أسطوانتين بأقطار مختلفة مع بعضهما البعض. تمتلئ هذه الوعاء المعقد ببعض السوائل ، مثل الزيت أو الماء. يتم تزويد كل أسطوانة بمكبس بحيث لا يتبقى هواء بين الأسطوانة وسطح السائل في الوعاء.

افترض أن قوة معينة F 1 تؤثر على مكبس في أسطوانة ذات مقطع عرضي أصغر ، ثم تولد ضغطًا P 1 = F 1 / A 1. وفقًا لقانون باسكال ، سيتم نقل الضغط P 1 على الفور إلى جميع نقاط الفراغ داخل السائل وفقًا للصيغة أعلاه. نتيجة لذلك ، فإن الضغط P 1 بقوة F 2 = P 1 * A 2 = F 1 * A 2 / A 1 سوف يعمل أيضًا على مكبس ذي مقطع عرضي كبير. سيتم توجيه القوة F 2 عكس القوة F 1 ، أي أنها ستميل إلى دفع المكبس لأعلى ، في حين أنها ستكون أكبر من القوة F 1 تمامًا مثل مساحة المقطع العرضي لـ تختلف اسطوانات الآلة.

وهكذا ، يسمح لك قانون باسكال برفع الأحمال الكبيرة بمساعدة قوى موازنة صغيرة ، وهو نوع من التشابه مع رافعة أرخميدس.

تطبيقات أخرى لمبدأ باسكال

لا يتم استخدام القانون المدروس في الآلات الهيدروليكية فحسب ، بل يتم تطبيقه على نطاق أوسع. فيما يلي أمثلة على الأنظمة والأجهزة التي سيكون تشغيلها مستحيلًا إذا لم يكن قانون باسكال صالحًا:

• في أنظمة مكابح السيارات وفي نظام ABS المعروف جيداً مانع للانغلاق ، والذي يمنع عجلات السيارة من الانسداد أثناء الكبح مما يساعد على تجنب انزلاق السيارة وانزلاقها. بالإضافة إلى ذلك ، يسمح نظام ABS للسائق بالحفاظ على التحكم في القيادة عربةعندما يقوم الأخير بالفرملة الطارئة.
• في أي نوع من الثلاجات وأنظمة التبريد ، حيث تكون مادة العمل مادة سائلة (فريون).

كان بليز باسكال عالم رياضيات وفيزيائي وفيلسوفًا فرنسيًا عاش في منتصف القرن السابع عشر. درس سلوك السوائل والغازات ودرس الضغط.

ولاحظ أن شكل الإناء ليس له أي تأثير على ضغط السائل الموجود بداخله. كما صاغ المبدأ: تنقل السوائل والغازات الضغط الواقع عليها في جميع الاتجاهات بالتساوي.
يسمى هذا المبدأ قانون باسكال للسوائل والغازات.

يجب أن يكون مفهوماً أن هذا القانون لم يأخذ في الاعتبار قوة الجاذبية المؤثرة على السائل. في الواقع، يزداد ضغط المائع مع العمق بسبب الانجذاب نحو الأرض ، وهذا هو الضغط الهيدروستاتيكي.

لحساب قيمتها ، يتم استخدام الصيغة:
هو ضغط عمود السائل.

• ρ هي كثافة السائل ؛
• ز - تسارع السقوط الحر ؛
• ح - العمق (ارتفاع عمود السائل).

إجمالي ضغط السائل عند أي عمق هو مجموع الضغط الهيدروستاتيكي والضغط المرتبط بالضغط الخارجي:

حيث p0 هو الضغط الخارجي ، على سبيل المثال ، لمكبس في وعاء مملوء بالماء.

تطبيق قانون باسكال في الهيدروليكا

تستخدم الأنظمة الهيدروليكية سوائل غير قابلة للضغط مثل الزيت أو الماء لنقل الضغط من نقطة إلى أخرى داخل السائل بطريقة قوية. تستخدم الأجهزة الهيدروليكية للتكسير المواد الصلبة، في الصحافة. في الطائرات ، يتم تثبيت المكونات الهيدروليكية في أنظمة الفرامل ومعدات الهبوط.
نظرًا لأن قانون باسكال صالح أيضًا للغازات ، فهناك أنظمة تعمل بالهواء المضغوط في التكنولوجيا تستخدم ضغط الهواء.

قوة أرخميدس. الأجسام العائمة

إن معرفة قوة أرخميدس (بمعنى آخر الطفو) أمر مهم عند محاولة فهم سبب طفو بعض الأجسام بينما تغرق أجسام أخرى.
تأمل في مثال. الرجل في المسبح. عندما يكون مغمورًا بالكامل تحت الماء ، يمكنه بسهولة أداء الشقلبة أو القيام بالشقلبة أو القفز عالياً. على الأرض ، يكون أداء هذه الحيل أكثر صعوبة.
مثل هذا الوضع في البركة ممكن بسبب حقيقة أن قوة أرخميدس تعمل على شخص في الماء. في السائل ، يزداد الضغط مع العمق (وهذا ينطبق أيضًا على الغاز). عندما يكون الجسم تحت الماء تمامًا ، يسود ضغط السائل من أسفل الجسم على الضغط من الأعلى ، ويبدأ الجسم في الطفو.

قانون أرخميدس

يتأثر جسم في سائل (غاز) بقوة طفو تساوي في الحجم وزن كمية السائل (الغاز) التي يزيحها الجزء المغمور من الجسم.

• قدم - الجاذبية
• فا - قوة أرخميدس ؛
• ρzh - كثافة السائل أو الغاز ؛
• فف. و. - حجم السائل النازح (الغاز) ، مساوٍ لحجم الجزء المغمور من الجسم ؛
• بف. و. هو وزن السائل المزاح.

حالة الإبحار

1. FT> FA - الجسم يغرق ؛
2. FT< FA - тело поднимается к поверхности до тех пор, пока не окажется в положении равновесия и не начнёт плыть;
3. FT \ u003d FA - الجسم في حالة توازن في بيئة مائية أو غازية (يطفو).

تم اكتشاف قانون باسكال للضغط في القرن السابع عشر من قبل العالم الفرنسي بليز باسكال ، ومن ثم حصل على اسمه. نص هذا القانون ومعناه وتطبيقه فيه الحياة اليوميةنوقشت بالتفصيل في هذه المقالة.

جوهر قانون باسكال

قانون باسكال - الضغط الذي يمارس على سائل أو غاز ينتقل إلى كل نقطة من السائل أو الغاز دون تغيير. أي أن نقل الضغط في جميع الاتجاهات هو نفسه.

هذا القانون صالح فقط للسوائل والغازات. الحقيقة هي أن جزيئات المواد السائلة والغازية تحت الضغط تتصرف بشكل مختلف تمامًا عن جزيئات المواد الصلبة. حركتهم مختلفة. إذا كانت جزيئات السائل والغاز تتحرك بحرية نسبيًا ، فلن تتمتع جزيئات المواد الصلبة بهذه الحرية. إنهم يتأرجحون قليلاً فقط ، وينحرفون قليلاً عن موضعهم الأصلي. وبسبب الحركة الحرة نسبيًا للغاز والجزيئات السائلة ، فإنها تمارس ضغطًا في جميع الاتجاهات.

الصيغة والقيمة الأساسية لقانون باسكال

الكمية الأساسية في قانون باسكال هي الضغط. يقاس بـ باسكال (باسكال). الضغط (ف)- موقف سلوك القوة (F)، الذي يعمل على السطح عموديًا عليه مربعات). بالتالي: P = F / S..

ميزات ضغط الغاز والسائل

في وعاء مغلق ، تصطدم أصغر جزيئات السوائل والغازات - الجزيئات - بجدران الوعاء. لأن هذه الجسيمات متحركة ، من مكان به المزيد ضغط مرتفعإنهم قادرون على الانتقال إلى مكان به ضغط منخفض ، أي. في غضون فترة زمنية قصيرة يصبح متجانسًا على كامل سطح السفينة المشغولة.

لفهم القانون بشكل أفضل ، يمكنك إجراء تجربة. لنأخذ بالونواملأها بالماء. ثم نصنع عدة ثقوب بإبرة رفيعة. النتيجة لن تجعلك تنتظر. سيبدأ الماء في التدفق من الثقوب ، وإذا تم ضغط الكرة (أي تم تطبيق الضغط) ، فإن ضغط كل نفث سيزداد بعدد المرات ، بغض النظر عن النقطة التي تم فيها الضغط بالضبط.

يمكن إجراء نفس التجربة مع كرة باسكال. إنها كرة مستديرة ذات ثقوب متوفرة بمكبس متصل بها.

أرز. 1. بليز باسكال

يتم تحديد ضغط السائل في قاع الوعاء وفقًا للصيغة:

ع = P / S = gpSh / s

ع = ز ح

• ز- تسارع الجاذبية،
• ρ - كثافة السائل (كجم / م 3)
• ح- العمق (ارتفاع عمود السائل)
• صهو الضغط في باسكال.

تحت الماء ، الضغط يعتمد فقط على عمق وكثافة السائل. أي في البحر أو المحيط ، ستكون الكثافة أكبر مع الغمر بشكل أكبر.

أرز. 2. الضغط على أعماق مختلفة

تطبيق القانون في الممارسة

يتم تطبيق العديد من قوانين الفيزياء في الممارسة العملية ، بما في ذلك قانون باسكال. على سبيل المثال ، لا يمكن أن تعمل السباكة العادية إذا لم يعمل هذا القانون فيها. بعد كل شيء ، تتحرك جزيئات الماء في الأنبوب بشكل عشوائي وبحري نسبيًا ، مما يعني أن الضغط الذي يمارس على جدران أنبوب الماء هو نفسه في كل مكان. يعتمد عمل المكبس الهيدروليكي أيضًا على قوانين الحركة وتوازن السوائل. تتكون الصحافة من أسطوانتين مترابطتين مع مكابس. تمتلئ المساحة الموجودة أسفل المكابس بالزيت. إذا كانت القوة F 2 تؤثر على المكبس الأصغر ذي المساحة S 2 ، فإن القوة F 1 تؤثر على المكبس الأكبر الذي تبلغ مساحته S 1.

أرز. 3. مكبس هيدروليكي

يمكنك أيضًا تجربة الخام و بيض مسلوق. إذا اخترق جسم حاد ، على سبيل المثال ، مسمار طويل ، أحدهما أولاً ثم الآخر ، فستكون النتيجة مختلفة. سوف تمر البيضة المسلوقة من خلال الظفر ، والبيض النيء يتشقق إلى قطع صغيرة ، لأن قانون باسكال ينطبق على البيضة النيئة ، ولكن ليس على البيضة الصلبة.

ينص قانون باسكال على أن الضغط في جميع نقاط السائل عند الراحة هو نفسه ، أي: F 1 / S 1 \ u003d F 2 / S 2 ، من حيث F 2 / F 1 \ u003d S 2 / S 1.

القوة F 2 أكبر بعدة مرات من القوة F 1 ، كم مرة تكون مساحة المكبس الأكبر أكبر من مساحة المكبس الصغير.

ماذا تعلمنا؟

القيمة الرئيسية لقانون باسكال ، الذي تمت دراسته في الصف السابع ، هو الضغط ، والذي يُقاس بوحدة باسكال. على عكس المواد الصلبة ، فإن المواد الغازية والسائلة تضغط على جدران الوعاء الذي توجد فيه بنفس الطريقة. والسبب في ذلك هو الجزيئات التي تتحرك بحرية وعشوائية في اتجاهات مختلفة.

اختبار الموضوع

تقييم التقرير

متوسط ​​تقييم: 4.6 مجموع التصنيفات المستلمة: 550.

تختلف طبيعة ضغط الجسم السائل والغاز والصلب. على الرغم من أن ضغوط السائل والغاز لها طبيعة مختلفة ، إلا أن ضغوطها لها تأثير مشترك واحد يميزها عن المواد الصلبة. هذا التأثير ، أو بالأحرى ظاهرة فيزيائية ، يصف قانون باسكال.

ينص قانون باسكال على أن ، ينتقل الضغط الناتج عن قوى خارجية إلى مكان ما في السائل أو الغاز عبر السائل أو الغاز دون تغيير إلى أي نقطة. اكتشف هذا القانون بليز باسكال في القرن السابع عشر.

يعني قانون باسكال أنه إذا ضغطت ، على سبيل المثال ، على الغاز بقوة 10 نيوتن ، وستكون مساحة هذا الضغط 10 سم 2 (أي (0.1 * 0.1) م 2 \ u003d 0.01 م. 2) ، ثم سيزداد الضغط في مكان تطبيق القوة بمقدار p \ u003d F / S \ u003d 10 N / 0.01 m 2 \ u003d 1000 Pa ، وسيزداد الضغط في جميع أماكن الغاز بهذه الكمية . بمعنى ، سيتم نقل الضغط دون تغيير إلى أي نقطة من الغاز.

وينطبق الشيء نفسه على السوائل. لكن بالنسبة للمواد الصلبة - لا. هذا يرجع إلى حقيقة أن جزيئات السائل والغاز متحركة ، وفي المواد الصلبة ، على الرغم من أنها يمكن أن تتأرجح ، فإنها تظل في مكانها. في الغازات والسوائل ، تنتقل الجزيئات من منطقة ذات ضغط أعلى إلى منطقة ذات ضغط منخفض ، وبالتالي فإن الضغط في الحجم بأكمله يتساوى بسرعة.

تم تأكيد قانون باسكال بالتجربة. إذا تم ثقب ثقوب صغيرة جدًا في كرة مطاطية مملوءة بالماء ، فسوف يتساقط الماء من خلالها. إذا ضغطت الآن في أي مكان واحد على الكرة ، فعندئذٍ من جميع الثقوب ، بغض النظر عن بُعدها عن المكان الذي يتم فيه تطبيق القوة ، سيتدفق الماء في تيارات بنفس القوة تقريبًا. يشير هذا إلى أن الضغط قد انتشر في جميع أنحاء الحجم.

يجد قانون باسكال تطبيقًا عمليًا. إذا تم تطبيق قوة معينة على مساحة صغيرة من السائل ، فستحدث زيادة في الضغط على الحجم الكلي للسائل. يمكن لهذا الضغط القيام بعمل لتحريك مساحة أكبر من السطح.

على سبيل المثال ، إذا تم التأثير على منطقة S 1 بالقوة F 1 ، فسيتم إنشاء ضغط إضافي p في الحجم بأكمله:

يمارس هذا الضغط قوة F 2 على المنطقة S 2:

هذا يدل على أنه كلما كبرت المساحة ، زادت القوة. بمعنى ، إذا قمنا بإنتاج قوة صغيرة على مساحة صغيرة ، فإنها تتحول إلى قوة كبيرة على مساحة أكبر. إذا استبدلنا الضغط (p) في الصيغة بالقوة والمساحة المبدئيين ، فسنحصل على الصيغة التالية:

F 2 \ u003d (F 1 / S 1) * S 2 \ u003d (F 1 * S 2) / S 1

انقل F 1 إلى الجانب الأيسر:

F 2 / F 1 \ u003d S 2 / S 1

ويترتب على ذلك أن F 2 أكبر بعدة مرات من F 1 لأن S 2 أكبر من S 1.

بناءً على هذه الزيادة في القوة ، يتم إنشاء مكابس هيدروليكية. في نفوسهم ، يتم تطبيق قوة صغيرة على مكبس ضيق. ونتيجة لذلك ، تنشأ قوة كبيرة في مكبس عريض قادر على رفع حمولة ثقيلة أو الضغط على أجسام مضغوطة.

(1623 - 1662)

ينص قانون باسكال على أن: "الضغط الذي يمارس على السائل أو الغاز ينتقل إلى أي نقطة من السائل أو الغاز بالتساوي في جميع الاتجاهات".
يفسر هذا البيان من خلال تنقل جزيئات السوائل والغازات في جميع الاتجاهات.

تجربة باسكال

أوضح بليز باسكال في عام 1648 أن ضغط السائل يعتمد على ارتفاع عموده.
أدخل أنبوبًا قطره 1 سم 2 وطوله 5 أمتار في برميل مغلق مملوء بالماء ، وصعد إلى شرفة الطابق الثاني من المنزل ، وسكب كوبًا من الماء في هذا الأنبوب. عندما ارتفع الماء بداخله إلى ارتفاع ~ 4 أمتار ، زاد ضغط الماء بدرجة كبيرة بحيث تشكلت شقوق في برميل بلوط قوي يتدفق من خلاله الماء.

أنبوب باسكال

الآن كن حذرا!

إذا قمت بملء أوعية من نفس الحجم: إحداهما بالسائل والأخرى بالمواد السائبة (على سبيل المثال ، البازلاء) ، ضع جسمًا صلبًا بالقرب من الجدران في الثالثة ، ضع دوائر متطابقة على سطح المادة في كل وعاء ، على سبيل المثال ، مصنوعة من الخشب / يجب أن تكون مجاورة للجدران / ، وتثبيت أوزان من نفس الوزن فوقها ،

فكيف سيتغير ضغط المادة في القاع والجدران في كل وعاء؟ فكر في! متى يعمل قانون باسكال؟ كيف سيتم نقل الضغط الخارجي للأحمال؟

ما هي الأجهزة التقنية التي يستخدمها قانون باسكال؟

قانون باسكال هو الأساس لتصميم العديد من الآليات. انظر إلى الصور ، تذكر!

1. مكابس هيدروليكية

تم تصميم المضاعف الهيدروليكي لزيادة الضغط (p2> p1 ، لأنه بنفس قوة الضغط S1> S2).

تستخدم المضاعفات في المكابس الهيدروليكية.

2. المصاعد الهيدروليكية

هذا رسم تخطيطي مبسط للمصعد الهيدروليكي المركب على الشاحنات القلابة.

الغرض من الاسطوانة المتحركة هو زيادة ارتفاع المكبس. لخفض الحمولة ، افتح الرافعة.

تعمل وحدة التزود بالوقود لتزويد الجرارات بالوقود على النحو التالي: يضخ الضاغط الهواء في خزان وقود محكم الإغلاق ، والذي يدخل خزان الجرار من خلال خرطوم.

4. الرشاشات

في المرشات المستخدمة لمكافحة الآفات الزراعية ، يكون ضغط الهواء المحقون في الوعاء على محلول السم هو 500000 نيوتن / م 2. يتم رش السائل عند فتح الصنبور

5. أنظمة الإمداد بالمياه

نظام تزويد المياه الهوائية. تقوم المضخة بتزويد الخزان بالماء ، وضغط وسادة الهواء ، وتنطفئ عندما يصل ضغط الهواء إلى 400000 نيوتن / م 2. يصعد الماء عبر الأنابيب إلى الغرف. عندما ينخفض ​​ضغط الهواء ، تبدأ المضخة مرة أخرى.

6. خراطيم المياه

نفاثة من الماء تقذف بواسطة نفاثة مائية عند ضغط 1،000،000،000 نيوتن / متر مربع تثقب ثقوبًا في سبائك معدنية وتكسر الصخور في المناجم. تم تجهيز Hydroguns أيضًا بمعدات مكافحة الحرائق الحديثة.

7. عند وضع خطوط الأنابيب

يؤدي ضغط الهواء إلى "نفخ" الأنابيب ، والتي يتم تصنيعها على شكل شرائح فولاذية مسطحة ملحومة على طول الحواف. هذا يبسط بشكل كبير مد خطوط الأنابيب لأغراض مختلفة.

8. في العمارة

يتم دعم قبة الفيلم الاصطناعية الضخمة بضغط يزيد بمقدار 13.6 نيوتن / م 2 فقط عن الضغط الجوي.

9. خطوط الأنابيب الهوائية

ضغط 10000 - 30.000 نيوتن / م 2 في خطوط الأنابيب الهوائية. تصل سرعة القطارات فيها إلى 45 كم / ساعة. يستخدم هذا النوع من النقل لنقل المواد السائبة والمواد الأخرى.

حاوية لنقل النفايات المنزلية.

يمكنك أن تفعل ذلك

1. ننتهي من عبارة: "عندما تغوص الغواصة ضغط الهواء فيها .....". لماذا ا؟

2. يُصنع طعام رواد الفضاء في صورة شبه سائلة ويوضع في أنابيب ذات جدران مرنة. مع الضغط الخفيف على الأنبوب ، يستخرج رائد الفضاء محتوياته. ما هو القانون الذي يتجلى في هذه الحالة؟

3. ما الذي يجب عمله حتى يتدفق الماء من الوعاء عبر الأنبوب؟

4. في صناعة النفط ، يتم استخدام الهواء المضغوط لرفع الزيت إلى سطح الأرض ، والذي يتم ضخه بواسطة الضواغط في الفضاء فوق سطح الطبقة الحاملة للنفط. ما هو القانون الذي يتجلى في هذه الحالة؟ كيف؟

5. لماذا تنفجر الحقيبة الورقية الفارغة ، المنفوخة بالهواء ، بشق إذا اصطدمت بها على يدك أو على شيء صلب؟

6. لماذا أسماك أعماق البحار ، عند سحبها إلى السطح ، تبرز مثانة سباحة من أفواهها؟

رف الكتب

هل تعلم شيئا عن هذا؟

ما هو مرض تخفيف الضغط؟

تتجلى إذا ارتفعت بسرعة كبيرة من أعماق الماء. ينخفض ​​ضغط الماء بشكل حاد ويتمدد الهواء المذاب في الدم. تسد الفقاعات الناتجة الأوعية الدموية وتتدخل في حركة الدم وقد يموت الشخص. لذلك ، يصعد الغواصون والغواصون ببطء حتى يتسنى للدم الوقت لحمل فقاعات الهواء الناتجة إلى الرئتين.

كيف نشرب؟

نضع كوبًا أو ملعقة بها سائل في فمنا و "نرسم" محتوياتها في أنفسنا. كيف؟ لماذا ، في الواقع ، السائل يندفع إلى أفواهنا؟ والسبب هذا: عندما نشرب نوسع الصدر وبالتالي نخلخ الهواء في الفم. تحت ضغط الهواء الخارجي ، يندفع السائل إلى الفضاء حيث يكون الضغط أقل ، وبالتالي يخترق الفم. هنا يحدث نفس الشيء الذي سيحدث للسائل في الأوعية المتصلة إذا بدأنا في تخلخل الهواء فوق إحدى هذه الأوعية: تحت ضغط الغلاف الجوي ، سيرتفع السائل في هذا الوعاء. على العكس من ذلك ، من خلال إمساك عنق الزجاجة بشفتيك ، لن "تسحب" الماء منه إلى فمك بأي جهد ، لأن ضغط الهواء في الفم وفوق الماء هو نفسه. لذلك ، نحن نشرب ليس فقط بالفم ، ولكن أيضًا بالرئتين ؛ لأن تمدد الرئتين هو سبب اندفاع السائل إلى فمنا.

فقاعة

كتب العالم الإنجليزي العظيم كلفن: "نفخ فقاعة الصابون ، وانظر إليها: يمكنك أن تدرسها طوال حياتك دون أن تتوقف عن التعلم منها دروس الفيزياء".

فقاعة صابون حول زهرة

يُسكب محلول الصابون في طبق أو على صينية بحيث يُغطى الجزء السفلي من اللوحة بطبقة من 2-3 مم ؛ توضع زهرة أو مزهرية في المنتصف ومغطاة بقمع زجاجي. ثم يرفعون القمع ببطء ، وينفخون في أنبوبه الضيق - تتشكل فقاعة صابون ؛ عندما تصل هذه الفقاعة إلى حجم كافٍ ، قم بإمالة القمع ، وحرر الفقاعة من تحتها. بعد ذلك ستكون الزهرة مستلقية تحت غطاء نصف دائري شفاف مصنوع من فيلم صابوني ، متلألئًا بكل ألوان قوس قزح.

عدة فقاعات في بعضها البعض

يتم نفخ فقاعة صابون كبيرة من القمع المستخدم للتجربة الموصوفة. ثم اغمر الشفاطة بالكامل في محلول الصابون بحيث يبقى طرفها فقط ، الذي يجب أن يؤخذ في الفم ، جافًا ، وادفعه بعناية عبر جدار الفقاعة الأولى إلى المركز ؛ ثم يسحبون القشة للخلف ببطء ، ولا يحضرونها إلى الحافة ، ومع ذلك ، فإنهم يفجرون الفقاعة الثانية الموجودة في الأولى ، وفيها - الثالثة ، والرابعة ، وما إلى ذلك. من المثير للاهتمام ملاحظة الفقاعة عندما تدخل الغرفة الباردة من غرفة دافئة: يبدو أنه يتناقص في الحجم ، وعلى العكس من ذلك ، يتضخم ، ويتحول من غرفة باردة إلى غرفة دافئة. يكمن السبب بالطبع في تقلص وتمدد الهواء الموجود داخل الفقاعة. إذا ، على سبيل المثال ، في الصقيع عند - 15 درجة مئوية ، يكون حجم الفقاعة 1000 متر مكعب. سم ومن الصقيع دخلت غرفة حيث درجة الحرارة + 15 درجة مئوية ، ثم يجب أن يزداد حجمها بنحو 1000 * 30 * 1/273 = حوالي 110 متر مكعب. سم.

الأفكار المعتادة حول هشاشة فقاعات الصابون ليست صحيحة تمامًا: من خلال المعالجة المناسبة ، من الممكن الحفاظ على فقاعة صابون لعقود. قام الفيزيائي الإنجليزي ديوار (المشهور بعمله في تسييل الهواء) بحفظ فقاعات الصابون في زجاجات خاصة محمية جيدًا من الغبار والجفاف والرج ؛ في ظل هذه الظروف ، تمكن من الاحتفاظ ببعض الفقاعات لمدة شهر أو أكثر. تمكن لورنس في أمريكا من إبقاء فقاعات الصابون تحت جرة زجاجية لسنوات.