[7] fizyka Prawo Pascala. Ciśnienie hydrostatyczne.

TEMAT:

kl.7

Prawo Pascala.Ciśnienie hydrostatyczne.

Ciśnienie w cieczach i gazach

Mimo, że ciecze i gazy wykazują wiele podobieństw, to jednak rządzą się różnymi prawami. Cząsteczki gazów znajdują się w bezustannym i chaotycznym ruchu, zderzają się wzajemnie oraz ze ściankami naczynia, w którym się znajdują.

W cieczach oddziaływania między cząsteczkami są znacznie silniejsze niż w gazach, ale słabsze niż w ciałach stałych. To pozwala cząsteczkom przemieszczać się w całej objętości cieczy, jest jednak różny od tego obserwowanego w gazach.

Fakt, że cząsteczki zarówno w gazach, jak i cieczach mogą poruszać się we wszystkich kierunkach, był podstawą prawa Pascala, sformułowanego doświad-czalnie w XVII w.

Doświadczenie:

Problem badawczy: Czy ciśnienie wywołane siłą zewnętrzną panujące w całej objętości cieczy jest takie samo? Hipoteza: Tak. Jeśli na ciecz umieszczoną w zamkniętym zbiorniku będziemy wywierać ciśnienie zewnętrzne, to będzie ono takie samo w całej objętości cieczy. Materiały i przyrządy: • strzykawka, z grubą igłą, • igła lub szpilka, • woda, • piłeczka pingpongowa.

c.d. doświadczenia:

Instrukcja wykonania: 1. Za pomocą szpilki wykonaj otwory w piłeczce, równomiernie na całej jej powierzchni. 2. Nabierz do strzykawki wodę. 3. Przebij powierzchnię piłeczki igłą strzykawki, wepchnij ją dość głęboko. 4. Napełnij piłeczkę wodą ze strzykawki. 5. Przy piłeczce i strzykawce wypełnionych wodą naciśnij tłok strzykawki. 6. Obserwuj strumienie wody tryskające z otworów na powierzchni piłeczki.

c.d. doświadczenia:

Podsumowanie: Siła z jaką naciskamy na tłoczek strzykawki, wywołuje ciśnienie, o takiej samej wielkości w całej objętości cieczy. Czym jest ona większa, tym większy jest zasięg strumienia wody wypływającego z każdego z otworów. Dla określonej wielkości siły ciśnienie wody w każdym z otworów piłeczki pozostaje takie samo.

Wykonaj rysunek do doświadczenia:

prawo Pascala

opisuje zachowanie płynów, gdy działa na nie zewnętrzna siła nacisku. Można je sformułować w następujący sposób:

Jeżeli na ciecz lub gaz będziemy wywierać parcie z zewnątrz, to wytworzy ono w cieczy lub gazie dodatkowe ciśnienie jednakowe w całej objętości tej cieczy lub tego gazu.

Opisana przez prawo Pascala właściwość cieczy i gazów wynika z faktu, iż w tych ciałach oddziaływania międzycząsteczkowe mogą być przenoszone jednakowo we wszystkich kierunkach. Ciśnienie wytworzone w zbiorniku będzie jednakowe i równe ciśnieniu zewnętrznemu.

Zastosowanie prawa Pascala jest bardzo szerokie i powszechne. Zalicza się do nich: - pompowanie dętki, materaca, - nadmuchiwanie balonika, piłki; - zasada działania układów hamulcowych; - urządzenia hydrauliczne, w tym podnośników hydraulicznych.

Zasada działania podnośnika hydraulicznego

Jeżeli małym tłokiem (o małej powierzchni S1) będziemy wywierać ciśnienie na płyn w układzie hydraulicznym to ciśnienie to będzie równe: p1=F1/S1. Ciśnienie wywierane przez płyn na drugi tłok będzie równe: p2=F2/S2. Zgodnie z prawem Pascala ciśnienie rozchodzi się w cieczy równomiernie, stąd: p1=p2 F1/S1=F2/S2 Mnożąc obie strony przez S2 otrzymamy: F2=S2·F1/S1 Siła F2 będzie tyle razy większa ile razy powierzchnia tłoka drugiego jest większa od powierzchni tłoka mniejszego.

doświadczenie

podsumowanie

omówienie tematu w videolekcjach

koniec