V.I.KRYUKOVA ,
MOU școala secundară nr. 7, Prokopyevsk, regiunea Kemerovo

presiune hidrostatica

Lecție care explică noul material. clasa a 7-a

Scopul lecției: luați în considerare natura presiunii coloanei de lichid; dezvoltarea abilităților practice în rezolvarea problemelor; dezvolta activitatea cognitivă a elevilor.

În timpul orelor

I. Verificarea temelor

Conversație frontală. Formulați legea lui Pascal. Cum este transferul de presiune de către lichide și gaze diferit de transferul de presiune de către solide? Răspundeți folosind informații moleculare. Ne distrăm, ne place să aruncăm bule de săpun ( demonstrație). De ce sunt sferice? De ce este o explozie de proiectil dăunătoare organismelor din apropiere? Care este cel mai simplu mod de a elimina o adâncitură din coaja unei mingi de tenis? (Mingea este din plastic.) De ce o pungă de hârtie goală, umflată cu aer, izbucnește cu o crăpătură dacă o lovești cu mâna sau cu ceva tare?

II. Explicația noului material

Situatie problematica. Cum erau extrase perlele înainte? De ce mor adesea scafandrii? Ce experimentezi când te scufunzi în apă? De ce avem nevoie de un costum dur pentru scafandrii care lucrează la adâncime? Lipa traieste pe fundul marii. De ce este corpul ei plat?

Experiența 1. Se toarnă apă în tub, al cărui fund este acoperit cu o peliculă. Fundul se îndoaie. De ce?

Presiunea exercitată de un fluid în repaus se numește presiune hidrostatica.

Selectăm o coloană de lichid cu o înălțime hși zona de bază S;

forța presiunii apei pe bază:

F = p S. (1)

F = P- greutatea lichidului,

F = P = mg, m = V,

V = S h.

F = Shg. (2)

Echivalează formulele (1) și (2):

Analiza formulei. Presiunea fluidului depinde de:

1) din lichid (cu cât densitatea lichidului este mai mare, cu atât presiunea este mai mare);

2) din h(cu cât înălțimea coloanei de lichid este mai mare, cu atât presiunea este mai mare).

Presiunea unui lichid depinde de zona fundului vasului? Conform formulei, nu depinde.

Concluzie: presiunea unui lichid nu depinde de zona fundului vasului și de forma acestuia.

La aceeași înălțime h presiunea este aceeași R 1 = R 2 = R 3 . Acum să demonstrăm că în interiorul lichidului există presiune.

Experiența 2. Farfuria (capacul unei cutii de cafea) închide fundul unui cilindru gol din sticlă, coborât într-un vas cu lichid și se ține sub acesta.

Situatie problematica. Dacă nu există lichid, placa cade. De ce? ( Elevii răspund că acest lucru se întâmplă sub influența gravitației..)

Dacă lichidul este turnat în vas, placa este ținută sub cilindru atâta timp cât nu există lichid în interiorul cilindrului și cade atunci când nivelurile lichidului din interiorul și din exteriorul cilindrului sunt aceleași. ( Elevii răspund liber că, în acest din urmă caz, presiunea lichidului deasupra plăcii este egală cu presiunea sub placă..)

(Puteți observa presiunea din interiorul lichidului folosind un manometru conectat la o cutie strânsă cu o membrană de cauciuc.)

Experiența 3. Turnați apă colorată într-o pungă de plastic, scufundați-o într-un acvariu (borcan), astfel încât nivelurile de lichid să se potrivească. Dacă apăsați pe peretele pachetului în orice loc, adâncimea rămâne. De ce? Dacă punga este scufundată mai adânc, atunci lichidul colorat (apa) din pungă crește. De ce?

Faceți cu grijă o incizie cu foarfecele (tăiați colțul pachetului) - lichidele nu curg. Ridicăm punga în sus - lichidul din pungă începe să curgă în acvariu. De ce?

Concluzie: există presiune în interiorul lichidului, care este aceeași în toate punctele de la un nivel și crește odată cu adâncimea de scufundare.

Răspundem la întrebările problematice care au fost ridicate la începutul lecției.

Este posibil să creați multă presiune cu o cantitate mică de apă? Conform desenului manualului, luăm în considerare experimentul lui Pascal.

III. Rezolvarea problemelor

Chem trei elevi la consiliu și îmi propun să rezolv următoarele probleme:

Lichidele se toarnă în vase de aceeași formă și volum până la aceeași înălțime de 40 cm: kerosen în primul, apă în al doilea, mercur în al treilea. Calculați presiunea în fiecare caz.

După rezolvare, elevii evaluează vizual, comparând rezultatele, că cu cât densitatea lichidului este mai mare, cu atât presiunea pe care acesta o exercită este mai mare.

În plus, dacă timpul ne permite, rezolvăm problema:

Determinați presiunea și forța de presiune a kerosenului pe fundul unui rezervor cu o suprafață de 4,5 dm 2, umplut la o înălțime de 25 cm. ( Răspuns. 1960 Pa; 88,2 N.)

IV. Teme pentru acasă

S.V. Gromov, N.A.Rodina. Fizica-7 § 37, întrebarea nr.87.

presiune hidrostatica- presiunea coloanei de apă peste nivelul condiționat.

Datorită mobilității complete a particulelor lor, picăturile și lichidele gazoase, fiind în repaus, transmit presiune în mod egal în toate direcțiile; această presiune acționează asupra oricărei părți a planului care limitează fluidul, cu o forță R, proporțional cu dimensiunea acestei suprafețe și direcționat de-a lungul normalului acesteia. Atitudine pw, asta este presiunea R la suprafata egal cu unu, se numește presiune hidrostatica.

ecuație simplă P=pw poate servi într-adevăr la calcularea cu exactitate a presiunii pe o suprafață dată a unui vas, a gazelor și a lichidelor care pică în astfel de condiții încât partea de presiune, care depinde de greutatea proprie a lichidelor, să fie neglijabilă în comparație cu presiunea transmisă acestora din exteriorul. Aceasta include aproape toate cazurile de presiune a gazului și calculele presiunii apei în prese hidraulice și acumulatori.

calcul

Fiecare lichid are presiune datorită propriei sale greutăți. p = G / S = m g / S (\displaystyle p=G/S=mg/S); deoarece m = ρ V (\displaystyle m=\rho V), apoi p = ρ g V / S (\displaystyle p=\rho gV/S), luăm în calcul că V = Sh (\displaystyle V=Sh)și obțineți formula p = ρ g h (\displaystyle p=\rho gh)

Densitatea lichidului ρ depinde de temperatură. Pentru calcule foarte precise, densitatea trebuie calculată folosind o formulă specială. Presiunea la o anumită adâncime este aceeași în toate direcțiile. Presiunea totală datorată greutății coloanei de lichid și presiunii pistonului se numește presiune hidrostatică.

Istoria descoperirilor

unitate de măsură

În practică, presiunea hidrostatică se măsoară în kg pe metru pătrat. cm.Presiunile mari sunt adesea exprimate în atmosfere, luând o presiune de 76 cm ca 1 atmosferă coloana de mercur, la o temperatură de 0 ° sub latitudine, unde accelerația gravitației \u003d 0,0635 kg pe 1 cm² \u003d 6,21 10 6 dine pe 1 pătrat. cm. 1 atmosferă \u003d 1,0333 kg pe 1 cm² \u003d 1,0136 10 6 dine pe 1 cm² pentru latitudinea Parisului sau 1,0132 10 6 pentru o latitudine de 45 °.

Pe baza paradoxului hidrostatic, presiunea hidrostatică poate fi măsurată și prin înălțimea unei coloane de mercur sau apă capabilă să producă aceeași presiune pe unitatea de suprafață: deci o presiune de 1 fn. pe mp dm. este egală cu presiunea unei coloane de apă de 25 dm înălțime, deoarece fnl. au o greutate de 25 cu. dm. apă.

paradoxul hidrostatic

Calculul devine puțin mai complicat atunci când este necesar să se cunoască presiunea exercitată asupra părții neorizontale a peretelui vasului din cauza gravitației lichidului turnat pe acesta. Aici, presiunea este cauzată de greutatea coloanelor de lichid, care au baza fiecărei particule infinitezimale a suprafeței luate în considerare, iar înălțimea este distanța verticală a fiecărei astfel de particule de suprafața liberă a lichidului. Aceste distanțe vor fi constante doar pentru părțile orizontale ale pereților și pentru benzi orizontale infinit înguste luate pe pereții laterali; numai acestora se poate aplica direct formula hidrodinamicii presiunii. Pentru pereții laterali, este necesar să se sintetizeze, conform regulilor de calcul integral, presiunea asupra tuturor elementelor orizontale ale suprafeței lor; rezultatul este regula generala: presiunea unui lichid greu pe orice perete plat este egală cu greutatea coloanei acestui lichid, care are ca bază aria acestui perete, iar înălțimea este distanța verticală a centrului său de greutate față de suprafața liberă a lichidului. Prin urmare, presiunea pe fundul vasului va depinde numai de dimensiunea suprafeței acestui fund, de înălțimea nivelului lichidului turnat în el și de densitatea acestuia, dar nu va depinde de forma navă. Această poziție este cunoscută sub denumirea de „paradox hidrostatic” și a fost explicată de Pascal.

Într-adevăr, pare incorect la prima vedere, deoarece în vasele cu fund egal, umplute la aceeași înălțime cu același lichid, greutatea sa va fi foarte diferită dacă formele sunt diferite. Dar calculul și experimentul (făcut pentru prima dată de Pascal) arată că într-un vas care se extinde în sus, greutatea excesului de lichid este susținută de pereții laterali și transferată în balanță prin aceștia, fără a acționa asupra fundului, ci într-un vasul înclinându-se în sus, G. presiunea pe pereții laterali peretele acționează de jos în sus și ușurează balanța exact atât cât ar cântări cantitatea de lichid lipsă.

Legea lui Pascal

presiune hidrostatica fluide cu densitate constantă într-un câmp gravitațional uniform (= fluid incompresibil) se supune legea lui Pascal:

p (h) = ρ g h (\displaystyle p(h)=\rho \,g\,h) ρ (\displaystyle \rho ) - densitate[pentru apă: ≈ 1000kg/m³] g (\displaystyle g) -

Lichidele și gazele transmit presiunea aplicată acestora în toate direcțiile. Acest lucru este afirmat de legea lui Pascal și de experiența practică.

Dar există și o greutate proprie, care ar trebui să afecteze și presiunea care există în lichide și gaze. Greutatea pieselor sau a straturilor proprii. Straturile superioare ale lichidului presează pe cele din mijloc, cele din mijloc pe cele inferioare, iar ultimele pe cele de jos. Adică noi putem vorbi despre existența presiunii unei coloane de lichid în repaus pe fund.

Formula de presiune a coloanei de lichid

Formula pentru calcularea presiunii unei coloane de lichid cu înălțimea h este următoarea:

unde ρ este densitatea lichidului,
g - accelerația în cădere liberă,
h este înălțimea coloanei de lichid.

Aceasta este formula pentru așa-numita presiune hidrostatică a unui fluid.

Presiunea coloanei de lichid și gaz

Presiunea hidrostatică, adică presiunea exercitată de un fluid în repaus, la orice adâncime nu depinde de forma vasului în care se află fluidul. Aceeași cantitate de apă, aflându-se în vase diferite, va exercita o presiune diferită pe fund. Datorită acestui lucru, puteți crea o presiune uriașă chiar și cu o cantitate mică de apă.

Acest lucru a fost demonstrat foarte convingător de Pascal în secolul al XVII-lea. Într-un butoi închis, plin cu apă, a introdus un tub îngust foarte lung. Urcând la etajul doi, a turnat în această țeavă doar o cană cu apă. Butoiul a izbucnit. Apa din tub, datorită grosimii sale mici, s-a ridicat la foarte mult altitudine inalta, iar presiunea a crescut la astfel de valori încât butoiul nu a suportat-o. Același lucru este valabil și pentru gaze. Cu toate acestea, masa gazelor este de obicei mult mai mică decât masa lichidelor, astfel încât presiunea din gaze din cauza propriei greutăți poate fi adesea ignorată în practică. Dar, în unele cazuri, este necesar să se țină seama de el. De exemplu, presiunea atmosferică, care apasă asupra tuturor obiectelor de pe Pământ, este de mare importanță în unele procese industriale.

Datorită presiunii hidrostatice a apei, navele care cântăresc adesea nu sute, ci mii de kilograme, pot pluti și nu se scufundă, deoarece apa le apăsă, parcă le-ar împinge afară. Dar tocmai din cauza aceleiași presiuni hidrostatice urechile noastre sunt blocate la adâncimi mari și este imposibil să coborâm la adâncimi foarte mari fără dispozitive speciale - un costum de scafandru sau un batiscaf. Doar câțiva locuitori marini și oceanici s-au adaptat să trăiască în condiții de presiune puternică la adâncimi mari, dar din același motiv nu pot exista în straturile superioare ale apei și pot muri dacă cad la o adâncime mică.

Calculul presiunii unei coloane de lichid. p. Presiunea coloanei de lichid pe fundul și pereții vasului este proporțională cu înălțimea și densitatea acestuia. h. ? g. 1. p = 9,8 N/kg *? *h. 2. 9,8 N/kg - coeficient; p este densitatea lichidului; h este înălțimea coloanei (în m). 3. 4. Unitate de măsură - 1 Pascal. 5.6.7.[p]=. 8. Cu cât coloana de lichid este mai mare și cu atât densitatea acesteia este mai mare, presiunea va fi ... a) mai mică, b) mai mare, d) nu depinde de aceste valori.

Slide 4 din prezentarea „Presiunea apei” la lecții de fizică pe tema „Presiunea lichidului”

Dimensiuni: 960 x 720 pixeli, format: jpg. Pentru a descărca un diapozitiv gratuit pentru utilizare într-o lecție de fizică, faceți clic dreapta pe imagine și faceți clic pe „Salvare imagine ca...”. Puteți descărca întreaga prezentare „Presiunea apei.ppt” într-un fișier zip de 661 KB.

Descărcați prezentarea

Presiunea fluidului

„Lecție de presiune” - Dictare fizică. 1 2 3. De ce își mărește mingea volumul? Explorați influența presiune atmosfericăîn viețile oamenilor. g. Adăugați valorile lipsă. S1. „Presiunea solidelor, lichidelor și gazelor”. Profesorul clasa a VII-a Kuklina O.N. Pregătiți-vă pentru test. Etapele lecției. F. Obiectivele lecției: Generalizarea lecției pe tema.

„Presiunea solidelor” - Forța aplicată perpendicular pe suprafață se numește forță de presiune. S. =. Putere. Presiune solide. Presiune. 1. Zona. R. F. 1 Pa.

„Nave comunicante și aplicațiile lor” - Închiderea navelor. În vasele comunicante se instalează la același nivel un lichid omogen. Vase comunicante. P, S, F, h, ?, p, m, g Ce formulă se utilizează pentru a calcula presiunea unui lichid pe fundul și pereții unui vas? Scrieți formula pentru calcularea înălțimii unei coloane de lichid. Concluzii: În vasele comunicante de orice lățime se instalează la același nivel un lichid omogen.

„Presiunea apei” - B. Figura prezintă un model al fântânii. O SARCINĂ. p. Presiunea în lichide și gaze staționare. 9. 10. Toate corpurile sunt atrase de Pământ. A. dacă tubul drept este înclinat? Verifică-te! Răspunsuri: a3; b2; w12345; w216; r1; d1; e11; e21.

„Presiunea în natură” - forță aplicată F, N. B.Kirpich se întinde pe masă. Forța presiunii. Calculați presiunea unui corp solid pe un suport.(Lucrați în perechi). Lumea tehnologiei. Există o piranha în Amazon - Arată ca un pește așa așa. Partea 1 A.Kirpich stă pe masă. F p \u003d --- S. Rezolvarea problemelor + experiment. Presiunea corpului solid. Inima lui Grey Sheika s-a scufundat...”.

>>Presiune hidrostatică

Lichidele și gazele transmit în toate direcțiile nu numai presiunea exterioară exercitată asupra lor, ci și presiunea care există în interiorul lor datorită greutății propriilor părți. Straturile superioare ale lichidului presează pe cele din mijloc, cele de pe cele inferioare, iar ultimele pe cele de jos.

Trimis de cititori de pe site-uri de internet

Fundamente ale fizicii, lecții de fizică, program de fizică, rezumate de fizică, manuale de fizică, fizică la școală, teste de fizică, programe de învățareîn fizică

Conținutul lecției rezumatul lecției suport cadru prezentarea lecției metode accelerative tehnologii interactive Practică sarcini și exerciții ateliere de autoexaminare, instruiri, cazuri, quest-uri teme pentru acasă întrebări discuții întrebări retorice de la elevi Ilustrații audio, clipuri video și multimedia fotografii, imagini grafice, tabele, scheme umor, anecdote, glume, pilde cu benzi desenate, proverbe, cuvinte încrucișate, citate Suplimente rezumate articole cipuri pentru pătuțuri curioase manuale de bază și glosar suplimentar de termeni altele Îmbunătățirea manualelor și lecțiilorcorectarea erorilor din manual actualizarea unui fragment în manual elemente de inovare în lecție înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori lecții perfecte planul calendaristic pentru anul instrucțiuni programe de discuții Lecții integrate