파스칼의 법칙은 왜 고체에 대해 유효합니다. 파스칼의 법칙(정역학의 기본 방정식)

17세기 프랑스의 유명한 철학자이자 수학자이자 물리학자인 블레즈 파스칼은 현대 과학의 발전에 중요한 공헌을 했습니다. 그의 주요 업적 중 하나는 유체 물질의 특성 및 그에 의해 생성되는 압력과 관련된 이른바 파스칼의 법칙을 공식화한 것입니다. 이 법을 자세히 살펴보자.

과학자의 간략한 전기

블레즈 파스칼은 1623년 6월 19일 프랑스 클레르몽페랑에서 태어났습니다. 그의 아버지는 세금 징수 담당 부사장이자 수학자였으며 어머니는 부르주아 계급에 속했습니다. 파스칼은 어렸을 때부터 수학, 물리학, 문학, 언어 및 종교 교육에 관심을 보이기 시작했습니다. 그는 덧셈과 뺄셈을 수행할 수 있는 기계식 계산기를 발명했습니다. 공부에 많은 시간을 할애했다 물리적 특성유체체, 압력 및 진공 개념의 개발. 과학자의 중요한 발견 중 하나는 그의 이름을 딴 원리인 파스칼의 법칙이었습니다. 블레즈 파스칼은 1646년부터 그를 동반한 질병인 다리 마비로 1662년 파리에서 사망했습니다.

압력의 개념

파스칼의 법칙을 고려하기 전에 다음과 같은 문제를 다루자. 물리량압력처럼. 주어진 표면에 작용하는 힘을 나타내는 스칼라 물리량입니다. 힘 F가 그것에 수직인 영역 A의 표면에 작용하기 시작하면 압력 P는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다. P = F / A. 압력은 국제 단위 SI 단위계(파스칼)로 측정됩니다(1 Pa = 1 N / m 2). 즉, 압력 문제에 많은 작품을 바친 Blaise Pascal을 기리기 위해 측정됩니다.

힘 F가 주어진 표면 A에 수직이 아닌 각도 α로 작용하면 압력 표현은 P = F*sin(α)/A, 이 경우 F*sin(α )는 표면 A에 대한 수직 성분 힘 F입니다.

파스칼의 법칙

물리학에서 이 법칙은 다음과 같이 공식화될 수 있습니다.

변형되지 않는 벽을 가진 용기에서 평형 상태에 있는 실질적으로 비압축성 유체 물질에 가해지는 압력은 동일한 강도로 모든 방향으로 전달됩니다.

이 법칙의 정확성은 다음과 같이 확인할 수 있습니다. 속이 빈 구를 가져와 구멍을 뚫어야 합니다. 다양한 장소, 이 구에 피스톤을 공급하고 물로 채웁니다. 이제 피스톤을 사용하여 물에 압력을 가하면 동일한 속도로 모든 구멍에서 어떻게 쏟아져 나오는지 볼 수 있습니다. 즉, 해변 구멍 영역의 수압은 같은.

액체 및 기체

파스칼의 법칙은 유체 물질에 대해 공식화됩니다. 액체와 기체가 이 개념에 속합니다. 그러나 기체와 달리 액체를 형성하는 분자는 서로 가까이 위치하여 액체가 비압축성과 같은 성질을 갖게 됩니다.

액체의 비압축성 특성으로 인해 특정 부피에 유한한 압력이 생성되면 강도의 손실 없이 모든 방향으로 전달됩니다. 이것은 유체뿐만 아니라 비압축성 물질에 대해서도 공식화된 파스칼의 원리에 관한 것입니다.

이러한 관점에서 "기체 압력과 파스칼의 법칙"의 문제를 고려할 때, 기체는 액체와 달리 부피를 유지하지 않고 쉽게 압축된다고 말해야 합니다. 이것은 외부 압력이 일정량의 가스에 가해지면 모든 방향과 방향으로 전달되지만 동시에 강도를 잃고 손실이 강할수록 밀도가 낮아진다는 사실로 이어집니다. 가스의.

따라서 파스칼의 원리는 액체 매질에만 유효합니다.

파스칼의 원리와 유압기계

파스칼의 원리는 다양한 유압 장치에 적용됩니다. 이러한 장치에서 파스칼의 법칙을 사용하려면 다음 공식이 유효합니다. P \u003d P 0 + ρ * g * h, 여기서 P는 깊이 h에서 액체에 작용하는 압력이고, ρ는 액체의 밀도입니다 , P 0은 액체 표면에 가해지는 압력, g (9.81m / s 2) - 우리 행성 표면 근처의 자유 낙하 가속도입니다.

유압 기계의 작동 원리는 다음과 같습니다. 직경이 다른 두 개의 실린더가 서로 연결되어 있습니다. 이 복잡한 용기는 기름이나 물과 같은 액체로 채워져 있습니다. 각 실린더에는 실린더와 용기의 액체 표면 사이에 공기가 남아 있지 않도록 피스톤이 제공됩니다.

단면적이 더 작은 실린더의 피스톤에 특정 힘 F 1 이 작용하면 압력 P 1 = F 1 /A 1이 생성된다고 가정합니다. 파스칼의 법칙에 따르면 압력 P 1 은 위의 공식에 따라 액체 내부 공간의 모든 지점에 즉시 전달됩니다. 결과적으로, 힘 F 2 = P 1 * A 2 = F 1 * A 2 / A 1을 갖는 압력 P 1은 단면이 큰 피스톤에도 작용합니다. 힘 F 2 는 힘 F 1 과 반대 방향으로 향할 것입니다. 즉, 피스톤을 위로 밀어올리는 경향이 있는 반면, 힘 F 1 보다 정확히 ​​기계의 실린더가 다릅니다.

따라서 파스칼의 법칙은 아르키메데스의 지렛대와 유사한 작은 균형 힘의 도움으로 큰 하중을 들어 올릴 수 있습니다.

파스칼 원리의 다른 응용

고려 된 법칙은 유압 기계뿐만 아니라 더 넓은 응용 분야에서 사용됩니다. 다음은 파스칼의 법칙이 유효하지 않은 경우 작동이 불가능한 시스템 및 장치의 예입니다.

  • 자동차의 브레이크 시스템과 잘 알려진 잠금 방지 ABS 시스템은 제동 중에 자동차 바퀴가 막히는 것을 방지하여 차량의 미끄러짐과 미끄러짐을 방지합니다. 또한 ABS 시스템을 통해 운전자가 운전 중 제어를 유지할 수 있습니다. 차량후자가 비상 제동을 수행할 때.
  • 작동 물질이 액체 물질(프레온)인 모든 유형의 냉장고 및 냉각 시스템.

블레즈 파스칼은 17세기 중반에 살았던 프랑스의 수학자, 물리학자, 철학자입니다. 그는 액체와 기체의 거동을 연구하고 압력을 연구했습니다.

그는 용기의 모양이 그 안에 있는 액체의 압력에 영향을 미치지 않는다는 것을 알아차렸습니다. 그는 또한 다음과 같은 원칙을 공식화했습니다. 액체와 기체는 가해지는 압력이 모든 방향으로 균등하게 전달됩니다.
이 원리를 액체와 기체에 대한 파스칼의 법칙이라고 합니다.

이 법칙은 액체에 작용하는 중력을 고려하지 않았다는 것을 이해해야 합니다. 실제로, 유체 압력은 지구를 향한 인력으로 인해 깊이에 따라 증가하며 이것이 정수압입니다.

값을 계산하기 위해 다음 공식이 사용됩니다.
는 액체 기둥의 압력입니다.

  • ρ는 액체의 밀도입니다.
  • g - 자유 낙하 가속도;
  • h - 깊이(액체 기둥의 높이).

모든 깊이에서 총 유체 압력은 정수압과 외부 압축과 관련된 압력의 합입니다.

여기서 p0는 예를 들어 물로 채워진 용기의 피스톤의 외부 압력입니다.

유압에 파스칼의 법칙 적용

유압 시스템은 오일이나 물과 같은 비압축성 유체를 사용하여 유체 내의 한 지점에서 다른 지점으로 강력한 방식으로 압력을 전달합니다. 유압 장치는 분쇄에 사용됩니다. 고체, 신문에서. 항공기에서 유압 장치는 브레이크 시스템과 착륙 장치에 설치됩니다.
파스칼의 법칙은 기체에도 유효하기 때문에 기술에는 공기압을 사용하는 공압 시스템이 있습니다.

아르키메데스의 힘. 바디 플로팅 상태

아르키메데스의 힘(즉, 부력)을 아는 것은 왜 어떤 물체는 뜨고 다른 물체는 가라앉는지 이해하려고 할 때 중요합니다.
예를 들어보겠습니다. 남자는 수영장에 있습니다. 물속에 완전히 잠겼을 때 그는 쉽게 공중제비를 하거나 공중제비를 하거나 아주 높이 뛰어오를 수 있습니다. 육지에서는 그러한 트릭을 수행하기가 훨씬 더 어렵습니다.
수영장에서의 이러한 상황은 아르키메데스의 힘이 물 속에서 사람에게 작용하기 때문에 가능합니다. 액체에서 압력은 깊이에 따라 증가합니다(기체에서도 마찬가지입니다). 몸이 완전히 물 속에 잠겼을 때, 몸 아래의 유체 압력이 위의 압력보다 우세하여 몸이 뜨기 시작합니다.

아르키메데스의 법칙

액체(기체) 속의 물체는 물체의 잠긴 부분에 의해 밀려난 액체(기체) 양의 무게와 같은 크기의 부력의 영향을 받습니다.

  • Ft - 중력;
  • Fa - 아르키메데스의 힘;
  • ρzh - 액체 또는 기체의 밀도;
  • Vv. 그리고. - 신체의 잠긴 부분의 부피와 동일한 변위된 액체(기체)의 부피;
  • Pv. 그리고. 변위된 유체의 무게입니다.

항해 조건

  1. FT> FA - 몸이 가라앉고 있습니다.
  2. FT< FA - тело поднимается к поверхности до тех пор, пока не окажется в положении равновесия и не начнёт плыть;
  3. FT \u003d FA - 몸은 수성 또는 기체 환경(부유물)에서 평형 상태에 있습니다.

파스칼의 압력 법칙은 17세기 프랑스 과학자 블레즈 파스칼에 의해 발견되어 이름을 따왔습니다. 이 법의 표현, 그 의미 및 적용 일상 생활이 기사에서 자세히 설명합니다.

파스칼의 법칙의 본질

파스칼의 법칙 - 액체나 기체에 가해지는 압력은 변화 없이 액체나 기체의 모든 지점으로 전달됩니다. 즉, 모든 방향으로의 압력 전달은 동일합니다.

이 법칙은 액체와 기체에만 유효합니다. 사실은 압력을 받는 액체 및 기체 물질의 분자는 고체 분자와 상당히 다르게 행동합니다. 그들의 움직임은 다릅니다. 액체와 기체의 분자가 상대적으로 자유롭게 움직인다면, 고체의 분자는 그러한 자유가 없습니다. 원래 위치에서 약간 벗어나 약간만 진동합니다. 그리고 기체와 액체 분자의 상대적으로 자유로운 움직임으로 인해 모든 방향으로 압력을 가합니다.

파스칼의 법칙의 공식과 기본가치

파스칼의 법칙에서 주요 양은 압력입니다. 에서 측정됩니다. 파스칼(Pa). 압력(P)- 태도 힘 (F), 에 수직인 표면에 작용 스퀘어(S). 따라서: P=F/S.

기체 및 액체 압력의 특징

닫힌 용기에 있으면 액체와 기체의 가장 작은 입자인 분자가 용기의 벽에 부딪힙니다. 이 입자들은 이동성이 높기 때문에 더 많은 곳에서 고압그들은 압력이 낮은 곳으로 이동할 수 있습니다. 짧은 시간 안에 점유된 선박의 전체 표면에 걸쳐 균일해집니다.

법을 더 잘 이해하기 위해 실험을 할 수 있습니다. 해 보자 풍선그리고 물을 채웁니다. 그런 다음 얇은 바늘로 여러 개의 구멍을 만듭니다. 결과는 당신을 기다리게 하지 않을 것입니다. 구멍에서 물이 흐르기 시작하고 볼이 압축되면(즉, 압력이 가해지면) 정확히 어느 지점에 압력이 가해졌는지에 관계없이 각 제트의 압력이 몇 배나 증가할 것입니다.

파스칼의 공으로도 같은 실험을 할 수 있습니다. 피스톤이 부착된 구멍이 있는 둥근 공입니다.

쌀. 1. 블레즈 파스칼

용기 바닥의 액체 압력 결정은 다음 공식에 따라 발생합니다.

p=P/S=gpSh/s

p = gρ h

  • g- 중력 가속도,
  • ρ - 액체 밀도(kg/m3)
  • 시간- 깊이(액주의 높이)
  • 피파스칼의 압력입니다.

수중에서 압력은 액체의 깊이와 밀도에만 의존합니다. 즉, 바다나 바다에서는 침수가 많을수록 밀도가 높아집니다.

쌀. 2. 다양한 깊이에서의 압력

법의 실제 적용

파스칼의 법칙을 비롯한 많은 물리 법칙이 실제로 적용됩니다. 예를 들어, 이 법이 작동하지 않으면 일반 배관이 작동할 수 없습니다. 결국, 파이프의 물 분자는 무작위로 상대적으로 자유롭게 움직입니다. 이는 수도관 벽에 가해지는 압력이 모든 곳에서 동일하다는 것을 의미합니다. 유압 프레스의 작업은 또한 유체의 운동 및 평형 법칙을 기반으로 합니다. 프레스는 피스톤이 있는 2개의 상호 연결된 실린더로 구성됩니다. 피스톤 아래 공간은 오일로 채워져 있습니다. 힘 F 2 가 면적 S 2 의 작은 피스톤에 작용하면 힘 F 1 은 면적 S 1 의 큰 피스톤에 작용합니다.

쌀. 3. 유압 프레스

원시 및 삶은 달걀. 예를 들어 긴 못과 같은 날카로운 물체가 먼저 하나를 뚫고 다른 하나를 뚫으면 결과가 달라집니다. 파스칼의 법칙이 날달걀에는 적용되지만 단단한 달걀에는 적용되지 않기 때문에 단단한 삶은 달걀은 못을 뚫고 날 달걀은 산산조각이 납니다.

파스칼의 법칙에 따르면 정지해 있는 유체의 모든 지점에서의 압력은 동일합니다. 즉, F 1 /S 1 \u003d F 2 /S 2, 여기서 F 2 /F 1 \u003d S 2 /S 1입니다.

힘 F 2는 힘 F 1보다 몇 배 더 크며, 큰 피스톤의 면적이 작은 피스톤의 면적보다 몇 배나 더 큽니다.

우리는 무엇을 배웠습니까?

7학년에서 공부하는 파스칼의 법칙의 주요 값은 파스칼로 측정되는 압력이다. 고체와 달리 기체 및 액체 물질은 같은 방식으로 위치한 용기의 벽에 압력을 가합니다. 그 이유는 분자가 서로 다른 방향으로 자유롭고 무작위로 움직이기 때문입니다.

주제퀴즈

보고서 평가

평균 평점: 4.6. 총 평점: 550.

액체, 기체 및 고체의 압력 특성은 다릅니다. 액체와 기체의 압력은 성질이 다르지만, 그 압력은 고체와 구별되는 한 가지 공통적인 효과가 있습니다. 이 효과 또는 물리적 현상은 파스칼의 법칙을 설명합니다.

파스칼의 법칙에 따르면, 액체나 기체의 어떤 곳으로 외력에 의해 생기는 압력은 액체나 기체를 통해 어떤 지점에도 변함없이 전달된다.. 이 법칙은 17세기에 Blaise Pascal에 의해 발견되었습니다.

파스칼의 법칙은 예를 들어 10N의 힘으로 가스를 누르면 이 압력의 면적은 10cm 2(즉, (0.1 * 0.1) m 2 \u003d 0.01m)가 됩니다. 2) 그러면 힘이 가해지는 장소의 압력이 p \u003d F / S \u003d 10 N / 0.01 m 2 \u003d 1000 Pa만큼 증가하고 가스의 모든 장소에서 이 양만큼 압력이 증가합니다. . 즉, 압력은 기체의 어느 지점으로든 변하지 않고 전달됩니다.

액체도 마찬가지입니다. 그러나 고체의 경우 - 아닙니다. 이것은 액체와 기체 분자가 움직일 수 있고 고체에서는 진동할 수 있지만 제자리에 남아 있기 때문입니다. 기체와 액체에서 분자는 압력이 높은 영역에서 압력이 낮은 영역으로 이동하므로 전체 체적의 압력이 빠르게 동일해집니다.

파스칼의 법칙은 경험에 의해 확인됩니다. 물이 채워진 고무 공에 아주 작은 구멍을 뚫으면 그 구멍으로 물이 뚝뚝 떨어집니다. 이제 공의 한 곳을 누른 다음 모든 구멍에서 힘이 가해지는 곳에서 얼마나 멀리 떨어져 있더라도 물은 거의 같은 강도의 물줄기로 흐를 것입니다. 이것은 압력이 볼륨 전체에 퍼졌음을 시사합니다.

파스칼의 법칙은 실제 적용을 찾습니다. 액체의 작은 표면적에 특정 힘이 가해지면 액체의 전체 부피에 걸쳐 압력이 증가합니다. 이 압력은 더 많은 표면적을 움직이게 할 수 있습니다.

예를 들어, 영역 S 1 에 힘 F 1 가 작용하면 전체 체적에 추가 압력 p가 생성됩니다.

이 압력은 S 2 영역에 힘 F 2 를 가합니다.

이것은 면적이 클수록 힘이 더 크다는 것을 보여줍니다. 즉, 작은 영역에 작은 힘을 일으켰다면 더 큰 영역에 큰 힘이 됩니다. 공식에서 압력(p)을 초기 힘과 면적으로 바꾸면 다음 공식을 얻습니다.

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

F 1을 왼쪽으로 이동합니다.

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

S 2 가 S 1 보다 큰 만큼 F 2 는 F 1 보다 몇 배나 더 큽니다.

이러한 강도 증가를 기반으로 유압 프레스가 생성됩니다. 그 안에는 좁은 피스톤에 작은 힘이 가해집니다. 결과적으로 넓은 피스톤에 큰 힘이 발생하여 무거운 하중을 들어 올리거나 눌린 물체를 누를 수 있습니다.

(1623 - 1662)

파스칼의 법칙은 "액체나 기체에 가해지는 압력은 액체나 기체의 모든 지점에 모든 방향으로 균등하게 전달됩니다."라고 명시되어 있습니다.
이 진술은 모든 방향에서 액체 및 기체 입자의 이동성에 의해 설명됩니다.


파스칼 체험

Blaise Pascal은 1648년에 액체의 압력이 기둥의 높이에 달려 있음을 증명했습니다.
그는 지름 1cm2, 길이 5m의 튜브를 물로 채워진 닫힌 통에 넣고 집 2층 발코니로 올라가 이 튜브에 머그컵의 물을 부었다. 그 안의 물이 4미터 높이까지 오르자 수압이 너무 높아져 물이 흐르는 튼튼한 참나무 통에 균열이 생겼다.

파스칼 관

지금 조심하세요!

같은 크기의 용기를 채우는 경우 하나는 액체로, 다른 하나는 벌크 재료(예: 완두콩)로 채우고 세 번째 용기의 벽에 가까운 단단한 몸체를 놓고 각 용기의 물질 표면에 동일한 원을 놓고, 예를 들어, 나무로 만들어진 / 그것들은 벽에 인접해야 합니다 / , 그리고 그 위에 같은 무게의 추를 설치하고,

그러면 각 용기의 바닥과 벽에 가해지는 물질의 압력은 어떻게 변합니까? 생각한다! 파스칼의 법칙은 언제 작동합니까? 하중의 외부 압력은 어떻게 전달됩니까?

어떤 기술 장치에 파스칼의 법칙이 사용됩니까?

파스칼의 법칙은 많은 메커니즘 설계의 기초입니다. 사진을보고 기억하십시오!

1. 유압 프레스

유압 배율기는 압력을 증가시키도록 설계되었습니다(p2 > p1, 동일한 압력 S1> S2를 사용하기 때문에).

승수는 유압 프레스에 사용됩니다.

2. 유압식 리프트

이것은 덤프 트럭에 설치되는 유압식 리프트의 단순화된 다이어그램입니다.

가동 실린더의 목적은 피스톤의 높이를 높이는 것입니다. 하중을 낮추려면 크레인을 여십시오.

트랙터에 연료를 공급하기 위한 급유 장치는 다음과 같이 작동합니다. 압축기는 호스를 통해 트랙터 탱크로 들어가는 밀폐된 연료 탱크로 공기를 펌핑합니다.

4. 분무기

농업 해충을 제어하는 ​​데 사용되는 분무기에서 독 용액의 용기에 주입되는 공기의 압력은 500,000N/m2입니다. 수도꼭지가 열리면 액체가 분사됩니다.

5. 급수 시스템

공압 급수 시스템. 펌프는 탱크에 물을 공급하여 에어 쿠션을 압축하고 공기 압력이 400,000N/m2에 도달하면 펌프가 꺼집니다. 물은 파이프를 통해 방으로 올라갑니다. 공기 압력이 떨어지면 펌프가 다시 시작됩니다.

6. 물대포

1,000,000,000 N/m2의 압력으로 물 분사에 의해 분출된 물 분사는 금속 잉곳에 구멍을 뚫고 광산의 암석을 부수는 것입니다. 하이드로건에는 현대식 소방 장비도 장착되어 있습니다.

7. 파이프라인을 놓을 때

공기 압력은 가장자리를 따라 용접 된 평평한 금속 강철 스트립 형태로 만들어진 파이프를 "팽창"시킵니다. 이것은 다양한 목적을 위해 파이프 라인 배치를 크게 단순화합니다.

8. 건축에서

거대한 합성 필름 돔은 대기압보다 13.6N/m2 더 높은 압력으로 지탱됩니다.

9. 공압 파이프라인

10,000 - 30,000 N/m2의 압력은 기압 컨테이너 파이프라인에서 작동합니다. 기차의 속도는 45km/h에 이릅니다. 이 유형의 운송은 벌크 및 기타 자재를 운송하는 데 사용됩니다.

생활쓰레기 운반용 컨테이너.

할 수 있어요

1. "잠수함이 잠수할 때 그 안의 기압이....."라는 문구를 완성합니다. 왜요?

2. 우주 비행사를 위한 음식은 반액체 형태로 만들어져 탄성 벽이 있는 튜브에 넣습니다. 튜브에 가벼운 압력을 가하면 우주 비행사는 튜브에서 내용물을 추출합니다. 이 경우 어떤 법칙이 나타납니까?

3. 물이 튜브를 통해 용기 밖으로 흐르도록 하려면 어떻게 해야 합니까?

4. 석유 산업에서 압축 공기는 오일을 지표면으로 들어 올리는 데 사용되며, 이는 압축기에 의해 오일 베어링 층 표면 위의 공간으로 펌핑됩니다. 이 경우 어떤 법칙이 나타납니까? 어떻게?

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책장


이것에 대해 알고 있습니까?

감압병이란?

물의 깊이에서 매우 빨리 상승하면 나타납니다. 물의 압력이 급격히 감소하고 혈액에 용해된 공기가 팽창합니다. 생성된 거품이 혈관을 막아 혈액의 이동을 방해하여 사람이 사망할 수 있습니다. 따라서 스쿠버 다이버와 다이버는 천천히 상승하여 혈액이 생성된 기포를 폐로 운반할 시간을 갖게 됩니다.

우리는 어떻게 마십니까?

우리는 액체가 든 유리 또는 숟가락을 입에 대고 내용물을 스스로 "그립니다". 어떻게? 사실, 액체가 우리 입으로 돌진하는 이유는 무엇입니까? 그 이유는 술을 마실 때 가슴이 팽창하여 입 안의 공기가 희박하기 때문입니다. 외부 공기의 압력에 의해 액체는 압력이 덜한 공간으로 밀려들어가 우리 입 속으로 침투합니다. 여기에서 우리가 이러한 용기 중 하나 위의 공기를 희박하게 만들기 시작하면 통신 용기의 액체에 발생하는 것과 동일한 일이 발생합니다. 대기 압력 하에서 이 용기의 액체는 상승합니다. 반대로, 병의 목 부분을 입술로 잡으면 입 안과 물 위의 기압이 동일하기 때문에 어떤 노력으로도 병에서 물을 입으로 "끌어내지" 않을 것입니다. 그래서 우리는 입뿐만 아니라 폐로도 마십니다. 폐의 팽창은 액체가 우리 입으로 흘러 들어가는 이유이기 때문입니다.

거품

위대한 영국 과학자인 Kelvin은 “비눗방울을 불고 보세요. 물리학의 교훈을 배우지 않고도 평생 공부할 수 있습니다.”라고 말했습니다.

꽃 주위에 비눗방울

비눗물을 접시나 트레이에 부어 접시 바닥이 2~3mm의 층으로 덮이도록 합니다. 꽃이나 꽃병을 중간에 놓고 유리 깔때기로 덮습니다. 그런 다음 깔때기를 천천히 올리면 좁은 튜브에 불어 넣습니다. 비누 방울이 형성됩니다. 이 기포가 충분한 크기에 도달하면 깔때기를 기울여 그 아래에서 기포를 방출합니다. 그러면 꽃은 무지개의 모든 색으로 반짝이는 비눗물 필름으로 만든 투명한 반원형 뚜껑 아래에 놓일 것입니다.

서로의 여러 거품

설명된 실험에 사용된 깔때기에서 큰 비눗방울이 날아갑니다. 그런 다음 빨대를 비눗물에 완전히 담그어 입에 넣어야 할 끝 부분만 건조하게 유지하고 첫 번째 거품의 벽을 통해 중앙으로 조심스럽게 밀어 넣습니다. 그런 다음 빨대를 가장자리로 가져 가지 않고 천천히 뒤로 당기지 만 첫 번째, 세 번째, 네 번째 등으로 둘러싸인 두 번째 거품을 날려 버립니다. 차가운 방에 들어갈 때 거품을 관찰하는 것은 흥미 롭습니다. 따뜻한 방에서 : 분명히 부피가 감소하고 반대로 차가운 방에서 따뜻한 방으로 갈수록 부풀어 오릅니다. 그 이유는 물론 기포 안에 포함된 공기의 수축과 팽창에 있습니다. 예를 들어 -15 ° C의 서리에서 거품의 부피는 1000 입방 미터입니다. cm 및 서리에서 온도가 + 15 ° C 인 방에 ​​들어가면 약 1000 * 30 * 1/273 = 약 110 입방 미터만큼 부피가 증가해야합니다. 센티미터.

비누 방울의 취약성에 대한 일반적인 생각은 완전히 정확하지 않습니다. 적절한 취급으로 비누 방울을 수십 년 동안 유지할 수 있습니다. 영국의 물리학자 Dewar(공기 액화에 대한 연구로 유명)는 비눗방울을 먼지, 건조 및 흔들림으로부터 잘 보호된 특수 병에 보관했습니다. 이러한 조건에서 그는 한 달 이상 동안 약간의 거품을 유지했습니다. 미국의 로렌스는 수년 동안 유리병 아래에 비눗방울을 보관할 수 있었습니다.