U čemu se mjeri sila normalnog pritiska? Pritisak i sila pritiska. Čvrst pritisak

DEFINICIJA

Pritisak- ovo je skalar fizička količina, jednak omjeru modula koji djeluje okomito na površinu i površine ove površine:

Sila koja djeluje okomito na površinu tijela, pod čijim se utjecajem tijelo deformiše, naziva se sila pritiska. Bilo koja sila može djelovati kao sila pritiska. To može biti sila koja pritiska jedno tijelo na površinu drugog ili težina tijela koje djeluje na oslonac (slika 1).

Rice. 1. Određivanje pritiska

Jedinice pritiska

U SI sistemu, pritisak se meri u paskalima (Pa): 1 Pa = 1 N/m 2

Pritisak je neovisan o orijentaciji površine.

Često se koriste nesistemske jedinice: normalna atmosfera (atm) i milimetar žive (mm Hg): 1 atm = 760 mm Hg = 101325 Pa

Očigledno, ovisno o površini, ista sila pritiska može vršiti različit pritisak na ovu površinu. Ova ovisnost se često koristi u tehnologiji za povećanje ili, obrnuto, smanjenje pritiska. Dizajn rezervoara i traktora omogućava smanjenje pritiska na tlo povećanjem površine pomoću pogona na gusjenicama. Isti princip je u osnovi dizajna skija: na skijama osoba lako klizi po snijegu, ali kada skine skije, odmah pada u snijeg. Oštrica instrumenata za rezanje i bušenje (noževi, makaze, rezači, pile, igle itd.) posebno je naoštrena: oštra oštrica ima malu površinu, pa čak i mala sila stvara veliki pritisak, a radi se lako sa takvim alatom.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Vježbajte	Osoba pritiska lopatu silom od 400 N. Koliki pritisak vrši lopata na tlo ako je širina oštrice 20 cm, a debljina oštrice 0,5 mm?
Rješenje	Pritisak koji lopata vrši na tlo određuje se formulom: Površina lopate koja dolazi u kontakt sa zemljom: gdje je širina oštrice, je debljina rezne ivice. Dakle, pritisak lopate na tlo je: Pretvorimo jedinice u SI sistem: širina oštrice: cm m; debljina rezne ivice mm m. Izračunajmo: Pa MPa
Odgovori	Pritisak lopate na tlo je 4 MPa.

PRIMJER 2

Vježbajte	Pronađite ivicu aluminijske kocke ako na stol vrši pritisak od 70 Pa.
Rješenje	Pritisak kocke na sto: Sila pritiska u ovom slučaju je težina kocke, pa možemo napisati: S obzirom na to i zapremina kocke zauzvrat:

Zamislite zatvoreni cilindar ispunjen vazduhom, sa klipom instaliranim na vrhu. Ako počnete da pritiskate klip, zapremina vazduha u cilindru će početi da se smanjuje, molekule vazduha će se sve intenzivnije sudariti jedna sa drugom i sa klipom, a pritisak komprimiranog vazduha na klip će se povećati. .

Ako se klip sada naglo otpusti, komprimirani zrak će ga naglo gurnuti prema gore. To će se dogoditi jer će se, uz konstantnu površinu klipa, povećati sila koja djeluje na klip iz komprimiranog zraka. Površina klipa je ostala nepromijenjena, ali se povećala sila koju djeluju molekuli plina, a pritisak se u skladu s tim povećao.

Ili drugi primjer. Čovek stoji na zemlji, stoji sa obe noge. U ovom položaju osoba se osjeća ugodno i ne osjeća nikakvu nelagodu. Ali šta se dešava ako ova osoba odluči da stoji na jednoj nozi? On će saviti jednu nogu u kolenu, a sada će se osloniti na tlo samo jednom nogom. U ovom položaju osoba će osjetiti određenu nelagodu, jer se pritisak na stopalo povećao, otprilike 2 puta. Zašto? Zato što se površina kroz koju gravitacija sada pritiska osobu na tlo smanjila za 2 puta. Evo primjera šta je pritisak i kako se lako može otkriti u svakodnevnom životu.

Sa stanovišta fizike, pritisak je fizička veličina koja je brojčano jednaka sili koja djeluje okomito na površinu po jedinici površine date površine. Stoga, da bi se odredio pritisak u određenoj točki na površini, normalna komponenta sile primijenjene na površinu dijeli se s površinom malog površinskog elementa na koji ova sila djeluje. A da bi se odredio prosječni pritisak na cijeloj površini, normalna komponenta sile koja djeluje na površinu mora se podijeliti sa puna površina ove površine.

Pritisak se mjeri u paskalima (Pa). Ova jedinica mjerenja tlaka dobila je ime po francuskom matematičaru, fizičaru i piscu Blaiseu Pascalu, piscu temeljnog zakona hidrostatike - Pascalovog zakona, koji kaže da se pritisak koji se vrši na tekućinu ili plin prenosi na bilo koju tačku. bez promjena u svim smjerovima. Jedinica pritiska "paskal" prvi put je uvedena u promet u Francuskoj 1961. godine, prema uredbi o jedinicama, tri veka nakon smrti naučnika.

Jedan paskal jednak je pritisku koji izaziva sila od jednog njutna, jednoliko raspoređena i usmjerena okomito na površinu površine jedan kvadratnom metru.

Paskali mjere ne samo mehanički pritisak (mehaničko naprezanje), već i modul elastičnosti, Youngov modul, zapreminski modul, granicu tečenja, proporcionalnu granicu, vlačnu čvrstoću, čvrstoću na smicanje, zvučni pritisak i osmotski pritisak. Tradicionalno, paskali su najvažniji mehaničke karakteristike materijali u čvrstoći.

Tehnička atmosfera (at), fizička (atm), kilogram-sila po kvadratnom centimetru (kgf/cm2)

Osim paskala, za mjerenje pritiska koriste se i druge (nesistemske) jedinice. Jedna takva jedinica je “atmosfera” (at). Pritisak jedne atmosfere je približno jednak atmosferskom pritisku na površini Zemlje na nivou okeana. Danas se „atmosfera“ odnosi na tehničku atmosferu (at).

Tehnička atmosfera (at) je pritisak koji proizvodi jedan kilogram-sila (kgf) ravnomjerno raspoređen na površini od jednog kvadratnog centimetra. A jedan kilogram-sila, zauzvrat, jednaka je sili gravitacije koja djeluje na tijelo teško jedan kilogram pod uvjetima gravitacijskog ubrzanja jednakog 9,80665 m/s2. Dakle, jedan kilogram-sila je jednaka 9,80665 njutna, a 1 atmosfera je jednaka tačno 98066,5 Pa. 1 na = 98066,5 Pa.

Na primjer, tlak u gumama automobila mjeri se u atmosferama, na primjer, preporučeni tlak u gumama za putnički autobus GAZ-2217 je 3 atmosfere.

Postoji i „fizička atmosfera“ (atm), definisana kao pritisak stuba žive, visine 760 mm, u njegovoj bazi, s obzirom da je gustina žive 13595,04 kg/m3, na temperaturi od 0°C i pod uslovima ubrzanja gravitacije od 9, 80665 m/s2. Dakle, ispada da je 1 atm = 1,033233 atm = 101,325 Pa.

Što se tiče kilogram-sile po kvadratnom centimetru (kgf/cm2), ova vansistemska jedinica pritiska jednaka je normalnom atmosferskom pritisku sa dobrom tačnošću, što je ponekad zgodno za procenu različitih efekata.

Vansistemska jedinica "bar" jednaka je otprilike jednoj atmosferi, ali je preciznija - tačno 100.000 Pa. U CGS sistemu, 1 bar je jednak 1.000.000 dina/cm2. Ranije je naziv "bar" dat jedinici koja se sada zove "barijum" i jednaka je 0,1 Pa ili u CGS sistemu 1 barijum = 1 din/cm2. Reči "bar", "barijum" i "barometar" potiču od istog grčka riječ"težina".

Jedinica mbar (milibar), jednaka 0,001 bar, često se koristi za mjerenje atmosferskog tlaka u meteorologiji. I za mjerenje pritiska na planetama na kojima je atmosfera vrlo razrijeđena - μbar (mikrobar), jednak 0,000001 bar. Na tehničkim manometrima najčešće je skala gradirana u barovima.

Milimetar žive (mmHg), milimetar vode (mmHg)

Nesistemska mjerna jedinica "milimetar žive" jednaka je 101325/760 = 133,3223684 Pa. Označava se "mmHg", ali se ponekad označava i "torr" - u čast italijanskog fizičara, Galileovog učenika, Evangeliste Torricellija, autora koncepta atmosferskog pritiska.

Jedinica je formirana zbog na zgodan način mjerenje atmosferskog tlaka barometrom, u kojem je živin stup u ravnoteži pod utjecajem atmosferskog tlaka. Živa ima veliku gustinu od oko 13600 kg/m3 i karakteriše je nizak pritisak zasićene pare na sobnoj temperaturi, zbog čega je živa svojevremeno izabrana za barometre.

Na nivou mora, atmosferski pritisak je približno 760 mm Hg, ta vrijednost se sada smatra normalnim atmosferskim tlakom, jednakim 101325 Pa ili jednoj fizičkoj atmosferi, 1 atm. To jest, 1 milimetar žive jednak je 101325/760 paskala.

Pritisak se mjeri u milimetrima žive u medicini, meteorologiji i zračnoj navigaciji. U medicini se krvni pritisak meri u mmHg, u vakuumskoj tehnologiji se meri u mmHg, zajedno sa crticama. Ponekad čak i jednostavno napišu 25 mikrona, što znači mikrone žive kada govorimo o evakuaciji, a mjerenja tlaka se vrše pomoću vakuum mjerača.

U nekim slučajevima se koriste milimetri vodenog stupca, a zatim 13,59 mm vodenog stupca = 1 mm Hg. Ponekad je ovo prikladnije i pogodnije. Milimetar vodenog stuba, kao i milimetar žive, je nesistemska jedinica, jednaka je hidrostatičkom pritisku od 1 mm vodenog stuba, koji ovaj stub vrši na ravnoj podlozi pri temperaturi vodenog stuba od 4 ° C.

Prošle godine smo završili projektni rad na temu „Pritisak i njegov značaj u praktične aktivnosti" Zainteresovali smo se za značenje pritiska u svetu oko nas. Bilo je zanimljivo pronaći primjenu našeg znanja u praktične svrhe.

Zaista volimo da šetamo zimskom šumom. Postalo je zanimljivo: zašto je moguće pasti u snježni nanos dok stojite bez skija, ali na skijama možete skliznuti niz bilo koji snježni tobogan. Kod kuće, sedeći na tvrdoj stolici, nije moguće dugo sedeti, ali na mekoj stolici možete sedeti satima. Zašto?

Kada gledamo različite automobile, obraćamo pažnju na različite veličine točkova. Zašto teška vozila i terenska vozila imaju veoma široke gume?

Koncept pritiska.

Pritisak i sila pritiska

Više puta smo primijetili kako djelovanje iste sile dovodi do različitih rezultata. Na primjer, koliko god snažno pritiskali dasku, malo je vjerovatno da ćemo je moći probiti prstom. Ali primjenom iste sile na glavu igle, lako zabijamo oštar kraj u istu ploču. Da ne padne u duboki snijeg, osoba stavlja skije. I iako se težina osobe ne mijenja, on ne pritiska površinu snijega dok skija.

Ovi i mnogi drugi primjeri pokazuju da rezultat sile ne ovisi samo o njenoj brojčanoj vrijednosti, već i o površini koja vrši različite pritiske.

Pritisak je omjer sile koja djeluje na površinu tijela okomitu na ovu površinu i površine ove površine:

PRITISAK = SILA_

Pritisak se obično označava slovom p. Stoga možemo napisati formulu koristeći slovne oznake(zapamtite da je sila označena slovom F, a površina S): p = _F_

Pritisak pokazuje kolika sila djeluje na jediničnu površinu tijela. Jedinica za pritisak je paskal (Pa). Pritisak od jednog Paskala vrši silu od jednog Njutna po površini jednog kvadratnog metra: 1 Pa = 1 N/1m².

Sila koja stvara pritisak na bilo koju površinu naziva se sila pritiska.

Ako pomnožite pritisak sa površinom, možete izračunati silu pritiska: sila pritiska = površina pritiska, ili ista stvar u slovnom zapisu:

Da biste smanjili pritisak, dovoljno je povećati površinu na koju djeluje sila. Na primjer, povećanje površine donjeg dijela temelja, čime se smanjuje pritisak kuće na tlo. Traktori i tenkovi imaju veliku potpornu površinu gusjenica, stoga, unatoč njihovoj značajnoj težini, njihov pritisak na tlo nije tako velik: ova vozila mogu proći čak i kroz močvarna, močvarna tla.

U slučajevima kada je potrebno povećati pritisak, površina se smanjuje (dok sila pritiska ostaje ista). Dakle, da bi se povećao pritisak, oštri se instrumenti za probijanje i rezanje - makaze, noževi, igle, rezači žice.

2. Pritisak na dubini

Ronilac koji nosi laganu opremu može zaroniti u vodu do dubine od približno 80 metara. Ako je potrebno dublje zaron, koriste se posebna svemirska odijela, a koriste se i posebna dubokomorska vozila poput podmornica i batiskafa. Oni štite osobu od ogromnog pritiska koji djeluje na tijelo, uronjeno u dubinu. Kako nastaje ovaj pritisak?

Mentalno podijelimo tekućinu na horizontalne slojeve. Na gornji sloj tečnosti utiče gravitacija, tako da težina gornjeg sloja tečnosti stvara pritisak na drugi sloj. Na drugi sloj takođe utiče gravitacija, a težina drugog sloja stvara pritisak na treći sloj. Međutim, prema Pascalovom zakonu, drugi sloj također prenosi pritisak gornjeg sloja na treći sloj bez promjene. To znači da je treći sloj pod većim pritiskom od drugog. Slična slika se opaža i sa sljedećim slojevima: što je dublje, to je veći pritisak. U tečnosti sabijenoj ovim pritiskom nastaje elastična sila koja vrši pritisak na zidove i dno posude i na dno površine tela uronjenih u tečnost.

Izračunajmo pritisak koji vrši stub tečnosti visine h na dno posude čija je površina S. Težina jednaka sili gravitacije vrši pritisak na dno posude. Izračunavamo silu gravitacije koristeći nam poznatu formulu: F težak = m g, gdje je m masa tekućine. Iako nam je masa nepoznata, možemo je izračunati iz zapremine i gustine: m = p V

Uzmimo gustinu iz tabele i izračunajmo zapreminu V. Volumen, kao što je poznato, jednak je proizvodu površine baze S i visine h; V=s h. Masa tečnosti će biti jednaka: m = p V= p S h

Zamijenimo masu u formulu za izračunavanje sile gravitacije:

Fstrand= m g = p S h g

Odredimo pritisak tečnosti na dnu posude:

Kao što se vidi iz formule, pritisak tečnosti na dnu posude je direktno proporcionalan visini stuba tečnosti.

Koristeći istu formulu, možemo izračunati pritisak stupca tekućine: tada kao h moramo zamijeniti dubinu na kojoj želimo odrediti pritisak.

Budući da Pascalov zakon vrijedi ne samo za tekućine, već i za plinove, sva navedena razmišljanja i zaključci vrijede ne samo za tekućine, već i za plinove.

Često se kaže da živimo na dnu prozračnog sloja zraka koji okružuje Zemlju. Ovo je atmosferski pritisak. Poznato je da sa povećanjem nadmorske visine, atmosferski pritisak opada. Ovo je lako objasniti: što se više dižemo, to je niža visina vazdušnog stuba h, a samim tim i manji pritisak koji stvara.

3. Prenos pritiska tečnostima i gasovima

Čvrsta tijela prenose pritisak koji se na njih vrši u smjeru sile. Na primjer, dugme gura ploču u istom smjeru u kojem je vaš prst pritiska.

Sa tečnostima i gasovima situacija je potpuno drugačija. Ako naduvamo balon, tada svojim dahom vršimo pritisak u vrlo određenom smjeru. Međutim, lopta se naduvava u svim smjerovima.

Dok se igraju domaćim prskalicama, dječaci stišću stranice plastičnih tegli napunjenih vodom. U isto vrijeme voda izlazi iz otvora u čepu - mijenja se smjer pritiska. Ovi i slični eksperimenti potvrđuju Pascalov zakon, koji kaže: tečnosti i gasovi prenose pritisak koji se na njih vrši bez promene na svaku tačku tečnosti ili gasa.

Ovo svojstvo tečnosti i gasova objašnjava se njihovom strukturom. Na mjestu tečnosti ili gasa na koje se vrši pritisak, čestice supstance će se nalaziti gušće nego ranije. Ali čestice materije u tečnostima i gasovima su pokretne i iz tog razloga ne mogu biti gušće smeštene na jednom mestu nego na drugom. Stoga se čestice opet ravnomjerno raspoređuju, ali na bližoj udaljenosti jedna od druge. Pritisak koji se vrši na neke čestice supstance prenosi se na sve ostale čestice.

Pascalov zakon je u osnovi projektovanja hidrauličnih i pneumatskih mašina i uređaja.

Hidraulične mašine se zasnivaju na dve cilindrične posude različitih prečnika napunjene tečnošću, najčešće uljem. Posude su međusobno povezane cijevi. Svaka posuda ima klip koji čvrsto pristaje uz zidove posude, ali se u isto vrijeme može slobodno kretati gore-dolje.

Ako se sila F1 primjenjuje na klip malog cilindra, tada je, znajući njegovu površinu (označimo je S1), lako izračunati pritisak koji se na njega vrši:

Prema Pascalovom zakonu, tečnost će ovaj pritisak preneti na veliki klip bez promene: odozdo, tečnost vrši pritisak p na veliki klip. S obzirom da je površina velikog klipa S2, izračunavamo silu pritiska F2:

Izrazimo pritisak iz formule (2) i dobijemo:

Napomenimo da su lijeve strane jednakosti (1) i (3) jedna drugoj jednake. To znači da su i desne strane ovih jednakosti jednake, odnosno:

Otkud to sledi

Tako smo dobili sljedeći rezultat: koliko puta je površina drugog klipa veća od površine prvog, toliko puta hidraulična mašina daje pojačanje u snazi.

Dizajni zasnovani na principu hidraulična mašina, se široko koriste u tehnici.

Poglavlje 2. Praktična primjena

1. Proračun ljudskog pritiska na i bez skija.

Moja težina je 46 kilograma. Znajući da se gravitacija izračunava po formuli

Ft = mg; osnovna formula će imati sljedeći oblik: p = ; gdje je S površina obje skije, znajući veličinu skija, izračunavamo je.

Dimenzije skija 1,6 m 0,04 m; tada je S1 = 1,6 0,04 = 0,064 (m²) (Ovo je površina jedne skije, a imamo ih dvije). Kao rezultat toga, konačna formula za izračunavanje imat će sljedeći oblik: p = = = 3593 = 3593Pa

Sada izračunajmo pritisak koji vršim dok stojim na podu. Izračunajmo onda dimenzije đona cipele 26 cm * 10,5 cm

S2 = 0,26m * 0,105m = 0,027m² (ovo je površina jednog potplata, imamo ih dva). Kao rezultat toga, konačna formula za izračunavanje će izgledati ovako:

R2 = = 8518 Pa

Kao rezultat proračuna, utvrdili smo da je pritisak na skije 3595 Pa, a pritisak bez skija na oslonac 8518 Pa.

Kao rezultat dobijenih proračuna, površina skija je 0,128 m², a površina đona je 0,054 m².

0,128m² > 0,054m² 2,3 puta.

Iz ovoga možemo izvući sljedeći zaključak: koliko puta povećamo površinu oslonca, toliko puta se smanji pritisak koji stvaramo na oslonac.

2. Proračun pritiska na oslonac u različitim položajima šipke.

Moramo to učiniti kako bismo shvatili kako napraviti zidanje u seoskoj kući? U kom slučaju će se vršiti manji pritisak?

Izmjerimo šipku eksperimentalno. Dimenzije bloka su 10 cm * 6 cm * 4 cm Za proračune koristimo sljedeće formule: p = Ft = mg p =

Nađimo područja lica:

S1 = 0,1m * 0,06m = 0,006 m²

S2 = 0,1m * 0,04m = 0,004 m²

S3 = 0,06 * 0,04m = 0,0024m²

Hajde da izmerimo blok. m = 100 g = 0,1 kg

Izvršimo potrebne proračune.

p1 = = Pa = 167 Pa p2 = = Pa = 250 Pa p3 = Pa = 417 Pa

Ispitujući zavisnost pritiska od površine oslonca, dolazimo do zaključka: koliko puta povećamo površinu oslonca, toliko puta se smanji pritisak koji stvaramo na oslonac.

S1 (0,006m²) > S2 (0,004m²) > S3 (0,0024m²)

3. Proračun tlaka tekućine na dnu posuda.

U praktičnom životu susrećemo posude raznih oblika: tegle različitih veličina, boce, lonci, šolje. Izračunajmo pritisak na dnu posuda različitih oblika stvara stub vode.

Sipajte vodu u teglu od 3 litre i 1 litar vode u teglu i izračunajte pritisak tečnosti na dnu posuda. Visina stupca tečnosti u teglama varira. U tegli od 3 litre je 5 cm, au tegli od litara 14 cm.

Formula za izračunavanje pritiska u tečnosti:

R = ρ g h ρ = 1000 kg/m² (gustina vode) h1= 14 cm = 0,14 m h2 = 5 cm =0,05 m

Pritisak na dnu litarske tegle: P1 = 1000kg/m * 10N/kg * 0,14m = 1400N/m = 1400Pa

Pritisak na dnu posude od 3 litre: P2 = 1000kg/m * 10N/kg * 0,05m = 500N/kg = 500Pa h1 (0,14 m) > h2 (0,05m) p1 (1400 Pa) > p2 ( 500 Pa )

Kao rezultat eksperimenta, ustanovili smo da ista količina vode vrši različit pritisak na dno posuda i direktno zavisi samo od visine stupca tečnosti.

Poglavlje 3. Pritisak u prirodi i tehnologiji.

Kada smo se upoznali sa literaturom na temu “Pritisak”, naučili smo mnogo zanimljivih i poučnih stvari.

1. Atmosferski pritisak u živoj prirodi

Muhe i drvene žabe mogu se zalijepiti za staklo prozora zahvaljujući malim usisnim čašicama koje stvaraju vakuum i atmosferski pritisak drži usisnu čašu za staklo.

Ljepljive ribe imaju usisnu površinu koja se sastoji od niza nabora koji formiraju duboke "džepove". Kada pokušate da otkinete vakuumsku čašu od površine za koju je zalijepljen, dubina džepova se povećava, pritisak u njima se smanjuje, a onda vanjski pritisak još jače pritiska vakuumsku čašicu.

Slon koristi atmosferski pritisak kad god želi da pije. Vrat mu je kratak i ne može sagnuti glavu u vodu, već samo spušta trup i uvlači vazduh. Pod uticajem atmosferskog pritiska, surlo se puni vodom, a zatim ga slon savija i sipa vodu u usta.

Usisni efekat močvare objašnjava se činjenicom da kada podignete nogu, ispod nje se formira ispušteni prostor. Višak atmosferskog tlaka u ovom slučaju može doseći 1000 N po površini stopala odrasle osobe. Međutim, kopita artiodaktilnih životinja, kada se izvuku iz močvare, propuštaju zrak kroz svoj rez u rezultirajući ispušteni prostor. Pritisak odozgo i ispod kopita se izjednačava, a noga se uklanja bez većih poteškoća.

2. Upotreba pritiska u tehnologiji.

Pritisak u morskim dubinama je vrlo visok, pa čovjek ne može ostati na dubini bez posebne opreme. Ronjenjem se osoba može spustiti na dubinu od oko 100 metara. Zaštitivši se trupom podmornice, osoba se može spustiti i do kilometar duboko u more. I samo posebni uređaji - batiskafi i batisfere - omogućuju vam da se spustite na dubinu od nekoliko kilometara.

Prošle godine je obavljeno duboko morsko istraživanje našeg Bajkalskog jezera. Uređaj koji je potonuo na dno svetog jezera zove se “Mir”. Snimljene su jedinstvene fotografije pejzaža, flore i faune Bajkalskog jezera. Uzeti su uzorci tla sa dna jezera. Planira se nastavak započetih radova na proučavanju najdubljeg jezera na svijetu.

Kada duboko roni sa opremom za ronjenje, osoba se mora zaštititi od dekompresijske bolesti. Javlja se ako se ronilac brzo podigne iz dubine na površinu. Pritisak vode naglo opada, a zrak otopljen u krvi se širi. Nastali mjehurići začepljuju krvne žile, ometajući protok krvi i osoba može umrijeti. Stoga se ronioci polako penju kako bi krv imala vremena da prenese nastale mjehuriće zraka u pluća.

Atmosfera rotira oko Zemljine ose zajedno sa Zemljom. Kada bi atmosfera bila nepomična, tada bi na Zemlji neprestano vladao uragan sa brzinom vjetra od preko 1500 km/h.

Zbog atmosferskog pritiska na svaki kvadratni centimetar našeg tijela djeluje sila od 10 N.

neke planete Solarni sistem takođe imaju atmosferu, ali njihov pritisak ne dozvoljava da osoba bude tamo bez svemirskog odela. Na Veneri, na primjer, atmosferski tlak je oko 100 atm, na Marsu - oko 0,006 atm.

Torricelli barometri su najprecizniji barometri. Opremljeni su meteorološkim stanicama i na osnovu njihovih očitanja provjerava se rad aneroidnih barometara.

Aneroidni barometar je vrlo osjetljiv instrument. Na primjer, penjući se na gornji kat zgrade od 9 katova, zbog razlika u atmosferskom tlaku na različitim nadmorskim visinama, naći ćemo smanjenje atmosferskog tlaka za 2-3 mm Hg. Art.

U medicinske svrhe koristi se umjetno smanjenje ili povećanje atmosferskog tlaka u posebnim prostorijama - tlačnim komorama. Jedna od metoda baroterapije (grčki "terapija" - liječenje) je postavljanje staklenih medicinskih tegli kod kuće.

Ubodom igle ili igle u tkaninu stvaramo pritisak od oko 100 MPa.

3. Zanimljivosti

*Zašto je teško sedeti na običnoj stolici, a na stolici, takođe drvenoj, nimalo tvrdoj? Zašto meko ležati u visećoj mreži od užeta, koja je pri dnu utkana od prilično tvrdih pertlica?*

Nije teško pogoditi. Seat jednostavna stolica stan; naše tijelo dolazi u dodir s njim samo duž male površine, na kojoj je koncentrisana cijela težina tijela. Stolica ima konkavno sjedište; dolazi u dodir s tijelom na velikoj površini; Težina tijela je raspoređena po ovoj površini: manje je opterećenje i manji pritisak po jedinici površine.

Veoma široke gume se prave za teška vozila. Ovo smanjuje pritisak na putu. Pritisak treba smanjiti prilikom vožnje po močvarnim površinama. Da bi to učinili, postavljaju drvene čage na kojima se mogu voziti čak i tenkovi.

Igle, oštrice i predmeti za rezanje su naoštreni tako da se uz male sile stvara veliki pritisak na vrh. Sa ovim alatima je mnogo lakše raditi.

To se može primijetiti iu životinjskom svijetu. To su životinjski očnjaci, kandže, kljunovi itd.

Kako pijemo?

Da li je zaista moguće razmišljati o ovome? Svakako. Stavljamo čašu ili kašiku tečnosti u usta i „uvlačimo“ njen sadržaj. To jednostavno „usisavanje“ tečnosti na koje smo toliko navikli treba objasniti. Zašto, zapravo, tečnost juri u naša usta? Šta je fascinira? Razlog je sljedeći: kada pijemo, širimo se prsa i na taj način razrijediti zrak u ustima; pod pritiskom spoljašnjeg vazduha tečnost juri u prostor gde je pritisak manji i tako prodire u naša usta.

Naprotiv, ako se usnama uhvatite za grlić flaše, nećete uz napor „izvući“ vodu iz nje u usta, jer je pritisak vazduha u ustima i iznad vode isti.

Dakle, strogo govoreći, ne pijemo samo ustima, već i plućima; na kraju krajeva, širenje pluća je razlog što tečnost juri u naša usta.

Tokom obavljenog rada, duboko smo naučili koncept „pritiska“ sa fizičke tačke gledišta. Razmatrali smo njegovu upotrebu u raznim životne situacije, u prirodi i tehnologiji. Naučili smo značaj ovog koncepta za životinjski svijet, ispitali slučajeve praktična primjena pritisak u ljudskom životu i živoj prirodi. Računali smo koristeći matematičke vještine i proučavali obrasce ispoljavanja pritiska u sljedećim situacijama:

Ljudski pritisak u raznim situacijama;

Pritisak tečnosti na dnu posuda;

Pritisak čvrstog tijela na oslonac;

Pritisak vlastitog tijela u ekstremnoj situaciji.

Kao rezultat istraživanja došlo se do sljedećih zaključaka:

1. B čvrste materije ah, pritisak se može smanjiti povećanjem površine potpore.

2. U tečnostima i gasovima pritisak direktno zavisi od visine stuba tečnosti ili gasa

Niko ne voli da bude pod pritiskom. I nije bitno koji. O tome je i Queen pevala zajedno sa Dejvidom Bouvijem u njihovom čuvenom singlu „Pod pritiskom“. Šta je pritisak? Kako razumjeti pritisak? Kako se mjeri, kojim instrumentima i metodama, kuda je usmjerena i na šta djeluje? Odgovori na ova i druga pitanja nalaze se u našem članku o pritisak u fizici i ne samo.

Ako nastavnik vrši pritisak na vas postavljajući škakljive probleme, mi ćemo se pobrinuti da na njih odgovorite tačno. Uostalom, razumijevanje same suštine stvari je ključ uspjeha! Dakle, šta je pritisak u fizici?

A-prioritet:

Pritisak– skalarna fizička veličina jednaka sili koja djeluje po jedinici površine.

U međunarodnom sistemu, SI se mjeri u Pascals i označava se slovom str . Jedinica za pritisak – 1 Pascal. ruska oznaka - Pa, međunarodni – Pa.

Po definiciji, da biste pronašli pritisak, morate podijeliti silu s površinom.

Svaka tečnost ili gas stavljen u posudu vrši pritisak na zidove posude. Na primjer, boršč u tavi vrši određeni pritisak na njeno dno i zidove. Formula za određivanje pritiska tečnosti:

Gdje g– ubrzanje slobodnog pada u gravitacionom polju zemlje, h– visina stupca boršča u tiganju, grčko slovo "ro"– gustina boršča.

Najčešći uređaj za određivanje pritiska u svakodnevnom životu je barometar. Ali kako se mjeri krvni pritisak? Osim paskala, postoje i druge nesistemske mjerne jedinice:

• atmosfera;
• milimetar žive;
• milimetar vodenog stupca;
• metar vodenog stupca;
• kilogram-sila.

U zavisnosti od konteksta, koriste se različite nesistemske jedinice.

Na primjer, kada slušate ili čitate vremensku prognozu, nema govora o paskalima. Oni govore o milimetrima žive. Jedan milimetar žive je 133 Pascal. Ako vozite, vjerovatno znate da je normalan pritisak u gumama putnički automobil- oko dva atmosfere.

Atmosferski pritisak

Atmosfera je plin, tačnije mješavina plinova, koja se zbog gravitacije zadržava u blizini Zemlje. Atmosfera prelazi u međuplanetarni prostor postepeno, a visina joj je približno 100 kilometara.

Kako razumemo izraz „atmosferski pritisak“? Iznad svakog kvadratnog metra zemljine površine nalazi se stokilometarski stub gasa. Naravno, vazduh je čist i prijatan, ali ima masu koja pritiska površinu zemlje. Ovo je atmosferski pritisak.

Smatra se da je normalni atmosferski pritisak jednak 101325 Pa. Ovo je pritisak na nivou mora na 0 stepeni Celzijus. Isti pritisak na istoj temperaturi na njegovu osnovu vrši stub žive visine 766 milimetara.

Što je visina veća, to je niži atmosferski pritisak. Na primjer, na vrhu planine Chomolungma to je samo jedna četvrtina normalnog atmosferskog pritiska.

Arterijski pritisak

Još jedan primjer gdje se suočavamo sa pritiskom Svakodnevni život- Ovo je merenje krvnog pritiska.

Krvni pritisak je krvni pritisak, tj. pritisak koji krv vrši na zidove krvnih sudova, u ovom slučaju arterija.

Ako izmjerite krvni pritisak i jeste 120 on 80 , onda je sve u redu. Ako 90 on 50 ili 240 on 180 , onda vas sigurno neće zanimati da shvatite kako se ovaj pritisak mjeri i šta uopće znači.

Međutim, postavlja se pitanje: 120 on 80 sta tacno? Paskali, milimetri žive, atmosfere ili neke druge mjerne jedinice?

Krvni pritisak se mjeri u milimetrima žive. Određuje višak pritiska tečnosti u cirkulacijskom sistemu iznad atmosferskog pritiska.

Krv vrši pritisak na krvne sudove i na taj način kompenzuje uticaj atmosferskog pritiska. Da je drugačije, jednostavno bi nas zgnječila ogromna masa vazduha iznad nas.

Ali zašto u dimenziji krvni pritisak dva broja?

Između ostalog! Za naše čitaoce sada postoji popust od 10%.

Činjenica je da se krv ne kreće ravnomjerno u žilama, već u trzajima. Prva cifra (120) se poziva sistolni pritisak. To je pritisak na zidove krvnih sudova u trenutku kontrakcije srčanog mišića, njegova veličina je najveća. Druga znamenka (80) određuje najmanju vrijednost i poziva se dijastolni pritisak.

Tokom mjerenja se bilježe vrijednosti sistolnog i dijastolnog tlaka. Na primjer, za zdravu osobu, tipična vrijednost krvnog tlaka je 120 na 80 milimetara žive. To znači da je sistolni pritisak 120 mm. rt. čl. i dijastolni – 80 mm Hg. Art. Razlika između sistoličkog i dijastolnog pritiska naziva se pulsni pritisak.

Fizički vakuum

Vakum je odsustvo pritiska. Tačnije, njegovo skoro potpuno odsustvo. Apsolutni vakuum je aproksimacija, kao idealan gas u termodinamici i materijalna tačka u mehanici.

Ovisno o koncentraciji tvari razlikuju se nizak, srednji i visoki vakuum. Najbolja aproksimacija fizičkom vakuumu je svemir u kojem su koncentracija molekula i pritisak minimalni.

Pritisak je glavni termodinamički parametar stanja sistema. Pritisak vazduha ili drugog gasa može se odrediti ne samo pomoću instrumenata, već i pomoću jednačina, formula i zakona termodinamike. A ako nemate vremena da to shvatite, studentska služba će vam pomoći da riješite svaki problem određivanja pritiska.

Pritisak je omjer sile koja djeluje okomito na površinu i površine te površine. Pritisak se mjeri u paskalima (1 Pa je pritisak koji stvara sila od 1 njutna kada se primijeni na površinu od jednog kvadratnog metra).

Sila pritiska je sila koju vrši pritisak na određenu površinu. Mjeri se u njutnima (1 N). Što je manja površina na koju se primjenjuje ovaj pritisak, to je manja primijenjena sila kojom se može postići očekivani učinak.

Sila pritiska djeluje na površinu okomitu na nju. Ne može se identifikovati sa pritiskom. Da biste odredili pritisak, morate njegovu silu podijeliti s površinom na koju se primjenjuje. Ako se ista sila primjenjuje na površine različitih površina, tada će pritisak biti veći tamo gdje je površina potpore manja. Ako su pritisak i površina poznati, tada se sila pritiska može naći množenjem pritiska sa površinom.

Sila je uvijek nužno usmjerena okomito na površinu na koju djeluje. Prema trećem, jednak je njegovom modulu.

Bilo koja sila može igrati ulogu sile pritiska. To može biti težina koja deformira oslonac, ili sila koja pritiska tijelo na određenu površinu, itd.

Kada tečnosti dođu u dodir sa čvrstim materijama, one deluju na njih određenom silom, koja se naziva sila pritiska. U svakodnevnom životu možete osjetiti udar takve sile tako što prstom prekrijete otvor slavine iz koje dolazi voda. Ako sipate živu u gumeni balon, možete vidjeti da će njegovi zidovi početi izbočiti prema van. Sila može uticati i na druge tečnosti.

Kada čvrsta tijela dođu u kontakt, elastična sila nastaje kada se njihov oblik ili volumen promijeni. U tečnostima takve sile ne nastaju pri promjeni oblika. Nedostatak elastičnosti u odnosu na promjene oblika određuje pokretljivost tekućina. Kada se tekućine komprimiraju (njihov volumen se mijenja), manifestiraju se elastične sile. To je ono što se zove sila pritiska. Odnosno, ako tečnost djeluje na druga tijela koja su u dodiru s njom silom pritiska, to znači da je u komprimiranom stanju. Što je fluid komprimiraniji, to će rezultirajuće sile pritiska biti jače.

Kao rezultat kompresije povećava se gustoća tvari, pa tekućine imaju elastičnost, što se očituje u odnosu na njihovu gustoću. Ako se posuda zatvori klipom i na vrh se stavi uteg, onda kada se klip spusti, tekućina će se početi komprimirati. U njemu će se pojaviti sila pritiska, koja će uravnotežiti težinu klipa s opterećenjem na njemu. Ako nastavite povećavati opterećenje klipa, tekućina će se i dalje komprimirati, a sve veća sila pritiska će biti usmjerena na balansiranje opterećenja.

Sve tečnosti (u većoj ili manjoj meri) su stišljive, pa je moguće izmeriti stepen njihove kompresije, koji odgovara određenoj sili pritiska.

Da biste smanjili pritisak na površinu, ako je nemoguće smanjiti silu, potrebno je povećati površinu potpore. Suprotno tome, da biste povećali pritisak, morate smanjiti površinu na koju djeluje njegova sila.

Molekuli plina nisu međusobno povezani (ili su preslabo povezani) međusobnom silom interakcije. Stoga se kreću haotično, gotovo slobodno, ispunjavajući cijeli volumen posude koja im je pružena. U tom smislu, svojstva gasa se znatno razlikuju od onih u zavisnosti od pritiska u većoj meri nego tečnosti. Zajedničko im je da pritisak i tečnosti i gasova ne zavisi od oblika posude u koju se smeste.