Η πίεση μέσα σε ένα υγρό που ισορροπεί οφείλεται στο βάρος του (υδροστατική πίεση, p = ρgh) ή σε εξωτερικό αίτιο, όπως ένα έμβολο. Η αρχή του Pascal λέει ότι η εξωτερική πίεση μεταφέρεται αναλλοίωτη σε όλο το υγρό· σε αυτό στηρίζεται ο υδραυλικός ανυψωτήρας.
Γ΄ Λυκείου · Φυσική · 30 λεπτά
Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο
κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.
Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το
σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο,
έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.
Σχεδιάγραμμα
Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.
Τι έγινε
Η πίεση σε ένα υγρό και στα τοιχώματα του δοχείου του προέρχεται είτε από το βάρος του είτε από κάποια εξωτερική δράση, π.χ. ένα έμβολο. Πίεση είναι το πηλίκο της κάθετης δύναμης προς το εμβαδόν, p = dF/dA, σε Pa (1 Pa = 1 N/m²).
Υδροστατική ονομάζουμε την πίεση που δημιουργεί το ίδιο το βάρος του υγρού· έχει νόημα μόνο μέσα σε πεδίο βαρύτητας.
Θεμελιώδης νόμος της υδροστατικής: p = ρgh, όπου h το βάθος από την ελεύθερη επιφάνεια και ρ η πυκνότητα του υγρού.
Αρχή του Pascal: εκτός πεδίου βαρύτητας η πίεση είναι ίδια παντού στο υγρό, και η πίεση από εξωτερικό αίτιο μεταφέρεται αναλλοίωτη σε όλα τα σημεία. Αύξηση της δύναμης στο έμβολο κατά ΔF αυξάνει την πίεση παντού κατά ΔF/A.
Μέσα σε πεδίο βαρύτητας κάθε μανόμετρο δείχνει άλλη πίεση ανάλογα με το βάθος, αλλά μια αύξηση ΔF/A στο έμβολο προστίθεται σε όλα εξίσου.
Σε ανοιχτό δοχείο η πίεση σε βάθος h είναι p = pατ + ρgh, επειδή η ατμοσφαιρική πίεση μεταφέρεται σε όλο το υγρό.
Στον υδραυλικό ανυψωτήρα η ίδια μεταβολή πίεσης φτάνει στα δύο έμβολα: F₁/A₁ = F₂/A₂, άρα F₁ = F₂·A₁/A₂.
Ότι η πίεση που προκαλεί ένα εξωτερικό αίτιο σε ένα σημείο ενός υγρού μεταδίδεται ίδια σε όλα τα σημεία του. Αν η δύναμη στο έμβολο αυξηθεί κατά ΔF, η πίεση παντού αυξάνεται κατά ΔF/A.
Πώς βρίσκω την πίεση σε βάθος h μέσα σε ανοιχτό δοχείο;
Προσθέτουμε την ατμοσφαιρική πίεση στην υδροστατική: p = pατ + ρgh. Η ατμοσφαιρική πίεση πάνω στην ελεύθερη επιφάνεια μεταφέρεται σε όλο το υγρό, όπως προβλέπει η αρχή του Pascal.
Πώς ένας υδραυλικός ανυψωτήρας σηκώνει ένα αυτοκίνητο με μικρή δύναμη;
Η ίδια μεταβολή πίεσης φτάνει και στα δύο έμβολα, άρα F₁/A₁ = F₂/A₂. Με F₁ = F₂·A₁/A₂, μια μικρή δύναμη στο στενό έμβολο δίνει μεγάλη δύναμη στο φαρδύ.
Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.
Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.