Перейти к содержимому
Блог сайта Физя.рф
Блог сайта Физя.рф

Урок 32. Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля

 

Начнём с того, как передаётся давление твёрдыми телами. Рассмотрим следующий опыт. Перед вами цилиндр с поршнем. Внутри него находится твёрдое тело. Наверх поршня поставим гирьку.

 

Изобразим всё это в виде группы молекул. Размер молекул, как обычно, сильно преувеличен, а их количество сильно преуменьшено.

 

 

Рассмотрим, что будет происходить с молекулами твёрдого тела. Молекулы твёрдого тела не могут свободно перемещаться друг относительно друга. Поэтому, когда поставили гирьку, под её давлением поршень стал давить на первый слой молекул твёрдого тела.

 

 

От этого давления первый слой смещается вниз и давит на второй слой. При этом в стороны эти слои не сместились. Второй слой под давлением первого слоя тоже сместился вниз. Затем сместился третий слой, 4-й и так далее. При уменьшении расстояния между слоями возникают силы отталкивания, которые направлены в сторону, противоположную их смещению. Молекулы сместились только по вертикали. А по горизонтали смещения не было. Значит, силы отталкивания направлены только вертикально. В итоге, нижний слой молекул воздействует на дно цилиндра. А на боковые стенки цилиндра давления не происходит.

Теперь в этом же цилиндре находится жидкость.

 

 

Ставим гирьку на поршень и смотрим, что происходит на молекулярном уровне. Молекулы жидкости расположены хаотично и могут свободно перемещаться друг относительно друга. Поршень передаёт давление гирьки, направленное вниз. Под этим давлением молекулы жидкости, отталкиваясь как от молекул поршня, так и друг от друга, стремятся разбежаться во все стороны. Из-за этого, давления поршня передаётся как в нижнюю стенку цилиндра, так и в его боковые части. Помимо этого, давление жидкости действует и на сам поршень.

Теперь в этом же цилиндре находится газ.

 

 

Ставим гирьку. В самом начале, уменьшится расстояние между молекулами, находящимися в верхней части цилиндра. То есть молекулы расположатся более плотно. Но так как молекулы постоянно перемещаются с большими скоростями, то через короткое время расстояние между всеми молекулами газа, находящимися в цилиндре, выровняется. Но в среднем уменьшится. А, как мы знаем, из предыдущего урока, если масса газа остаётся неизменной, а его объём уменьшается, то давление возрастает.

Молекулы газа будут сталкиваться со всеми стенками цилиндра и поршнем с одинаковой частотой и силой. А это значит, что возросшее давление во всех направлениях будет одинаково.

Чтобы убедиться, что давление передаётся во всех направлениях одинаково, проведём ещё один опыт.

Перед вами 2 шприца.

 

 

Они соединены гибкой трубкой. В одном из них находится жидкость. Надавим на его поршень. Сила, с которой поршень давит на жидкость, направлена вниз. Но под действием этой силы, поршень другого шприца поднимается вверх. Получается, давление передаётся через трубку, меняя направление силы давления. Если изменить углы наклона шприцов и надавить на поршень шприца с жидкостью, результат будет тот же.

Если жидкость заменить газом, то давление точно также будет передаваться во всех направлениях. Единственное отличие в том, что если зажать один поршень, а на второй надавить, то газ сожмётся, а жидкость нет.

Все вышеуказанные опыты показывают, что верно следующее утверждение. Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся без изменения в каждую точку жидкости или газа.

Это утверждение называют законом Паскаля.

 

 

  • I. Введение в физику
    • Урок 1 . Физика – наука о природе
    • Урок 2. Научные методы изучения природы
    • Урок 3. Физические величины и единицы их измерения
    • Урок 4. Измерение физических величин. Цена деления шкалы измерительного прибора. Нониус
    • Урок 5. Вычисление и измерение площади фигур
    • Урок 6. Вычисление и измерение объемов тел
    • Урок 7. Точность измерений
    • Урок 8. Преобразование единиц измерения физических величин
    • Урок 9. Мега-, макро- и микромир
  • II. Строение вещества
    • Урок 10. Атомы и молекулы
    • Урок 11. Броуновское движение. Диффузия
    • Урок 12. Взаимодействие молекул. Смачивание и несмачивание
    • Урок 13. Агрегатные состояния вещества
  • III. Взаимодействие тел
    • Урок 14. Механическое движение. Скорость
    • Урок 15. Средняя скорость. Вычисление пути и времени движения
    • Урок 16. Координаты тела. График движения. График скорости
    • Урок 17. Инерция. Взаимодействие тел. Инертность
    • Урок 18. Масса тела. Единицы массы
    • Урок 19. Измерение массы тела на весах
    • Урок 20. Плотность. Единицы плотности
    • Урок 21. Сила. Единицы силы. Изображение сил
    • Урок 22. Сила тяжести
    • Урок 23. Сила упругости. Закон Гука
    • Урок 24. Измерение сил. Динамометр
    • Урок 25. Вес тела
    • Урок 26. Сложение сил, направленных по одной прямой. Равнодействующая
    • Урок 27. Сила трения. Коэффициент трения
    • Урок 28. Трение качения. Трение в жидкостях и газах
  • IV. Давление
    • Урок 29. Давление. Единицы давления
    • Урок 30. Методы увеличения и уменьшения давления
    • Урок 31. Давление газа
    • Урок 32. Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля
    • Урок 33. Давление в жидкости и газе
    • Урок 34. Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда
    • Урок 35. Сообщающиеся сосуды
    • Урок 36. Атмосферное давление
    • Урок 37. Барометр-анероид
    • Урок 38. Атмосферное давление на разных высотах
    • Урок 39. Манометры
    • Урок 40. Жидкостный поршневой насос
    • Урок 41. Гидравлический пресс
    • Урок 42. Действие жидкости и газа на погружённое в них тело. Закон Архимеда
    • Урок 43. Плавание тел
    • Урок 44. Плавание судов
    • Урок 45. Воздухоплавание
  • V. Работа. Мощность. Энергия
    • Урок 46. Механическая работа
    • Урок 47. Мощность
    • Урок 48. Простые механизмы. Рычаг
    • Урок 49. Момент силы
    • Урок 50. Блоки
    • Урок 51. Золотое правило механики
    • Урок 52. Коэффициент полезного действия (КПД) механизма
    • Урок 53. Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия. Превращения энергии
© 2025 Блог сайта Физя.рф