फिजिक्स में प्रेशर कैसे लिखें। ऊपर और नीचे का दबाव: इसका क्या मतलब है
स्की पर आदमी, और उनके बिना।
ढीली बर्फ पर, एक व्यक्ति बड़ी मुश्किल से चलता है, हर कदम पर गहराई से डूबता है। लेकिन, स्की पहनकर, वह लगभग बिना गिरे ही चल सकता है। क्यों? स्की पर या बिना स्की के, एक व्यक्ति बर्फ पर अपने वजन के बराबर बल के साथ कार्य करता है। हालांकि, दोनों मामलों में इस बल का प्रभाव अलग-अलग होता है, क्योंकि जिस सतह क्षेत्र पर व्यक्ति दबाता है वह स्की के साथ और बिना अलग होता है। स्की की सतह का क्षेत्रफल लगभग 20 गुना है अधिक क्षेत्रतलवों इसलिए, स्की पर खड़े होकर, एक व्यक्ति बर्फ के सतह क्षेत्र के प्रत्येक वर्ग सेंटीमीटर पर बिना स्की के बर्फ पर खड़े होने की तुलना में 20 गुना कम बल के साथ कार्य करता है।
छात्र, बटनों के साथ एक अखबार को बोर्ड पर पिन करता है, प्रत्येक बटन पर समान बल के साथ कार्य करता है। हालांकि, तेज सिरे वाला बटन पेड़ में प्रवेश करना आसान होता है।
इसका मतलब यह है कि किसी बल की कार्रवाई का परिणाम न केवल उसके मापांक, दिशा और आवेदन के बिंदु पर निर्भर करता है, बल्कि उस सतह के क्षेत्र पर भी निर्भर करता है जिस पर इसे लागू किया जाता है (जिस पर यह कार्य करता है)।
इस निष्कर्ष की पुष्टि भौतिक प्रयोगों से होती है।
अनुभव इस बल का परिणाम इस बात पर निर्भर करता है कि सतह के प्रति इकाई क्षेत्र में कौन सा बल कार्य करता है।
नाखूनों को एक छोटे बोर्ड के कोनों में चलाया जाना चाहिए। सबसे पहले, हम रेत पर बोर्ड में लगे कीलों को उनके बिंदुओं के साथ सेट करते हैं और बोर्ड पर एक भार डालते हैं। इस मामले में, नाखून के सिर को केवल रेत में थोड़ा दबाया जाता है। फिर बोर्ड को पलट दें और कीलों को टिप पर रख दें। इस मामले में, समर्थन का क्षेत्र छोटा होता है, और उसी बल की कार्रवाई के तहत नाखून रेत में गहराई तक जाते हैं।
अनुभव। दूसरा दृष्टांत।
इस बल की क्रिया का परिणाम इस बात पर निर्भर करता है कि सतह क्षेत्र की प्रत्येक इकाई पर कौन सा बल कार्य करता है।
माना उदाहरणों में, बलों ने शरीर की सतह पर लंबवत कार्य किया। व्यक्ति का वजन बर्फ की सतह के लंबवत था; बटन पर अभिनय करने वाला बल बोर्ड की सतह के लंबवत होता है।
सतह के लंबवत कार्य करने वाले बल के अनुपात के बराबर इस सतह के क्षेत्र को दबाव कहा जाता है.
दबाव का निर्धारण करने के लिए, सतह के लंबवत कार्य करने वाले बल को सतह क्षेत्र से विभाजित करना आवश्यक है:
दबाव = बल / क्षेत्र.
आइए हम इस अभिव्यक्ति में शामिल मात्राओं को निरूपित करें: दबाव - पी, सतह पर कार्य करने वाला बल, - एफऔर सतह क्षेत्र एस.
तब हमें सूत्र मिलता है:
पी = एफ/एस
यह स्पष्ट है कि एक ही क्षेत्र पर कार्य करने वाला एक बड़ा बल अधिक दबाव उत्पन्न करेगा।
दबाव इकाई को उस दबाव के रूप में लिया जाता है जो इस सतह के लंबवत 1 मीटर 2 की सतह पर कार्यरत 1 एन का बल उत्पन्न करता है.
दबाव की इकाई - न्यूटन प्रति वर्ग मीटर(1 एन / एम 2)। फ्रांसीसी वैज्ञानिक के सम्मान में ब्लेस पास्कल इसे पास्कल कहते हैं देहात) इस प्रकार,
1 पा = 1 एन / एम 2.
अन्य दबाव इकाइयों का भी उपयोग किया जाता है: हेक्टोपास्कल (एचपीए) और किलोपास्कल (किलो पास्कल).
1 केपीए = 1000 पा;
1 एचपीए = 100 पा;
1 पा = 0.001 केपीए;
1 पा = 0.01 एचपीए।
आइए समस्या की स्थिति को लिखें और इसे हल करें।
दिया गया : एम = 45 किलो, एस = 300 सेमी 2; पी =?
एसआई इकाइयों में: एस = 0.03 मीटर 2
फेसला:
पी = एफ/एस,
एफ = पी,
पी = जी एम,
पी= 9.8 एन 45 किलो ≈ 450 एन,
पी\u003d 450 / 0.03 एन / एम 2 \u003d 15000 पा \u003d 15 केपीए
"उत्तर": पी = 15000 पा = 15 केपीए
दबाव कम करने और बढ़ाने के तरीके।
एक भारी कैटरपिलर ट्रैक्टर 40-50 kPa के बराबर मिट्टी पर दबाव पैदा करता है, यानी 45 किलो वजन वाले लड़के के दबाव से केवल 2-3 गुना अधिक। ऐसा इसलिए है क्योंकि कैटरपिलर ड्राइव के कारण ट्रैक्टर का वजन एक बड़े क्षेत्र में वितरित किया जाता है। और हमने स्थापित किया है कि समर्थन का क्षेत्रफल जितना बड़ा होगा, इस समर्थन पर समान बल द्वारा उत्पन्न कम दबाव .
इस पर निर्भर करता है कि आपको एक छोटा या बड़ा दबाव प्राप्त करने की आवश्यकता है, समर्थन का क्षेत्र बढ़ता या घटता है। उदाहरण के लिए, मिट्टी को किसी भवन के निर्माण के दबाव को झेलने के लिए, नींव के निचले हिस्से का क्षेत्र बढ़ाया जाता है।
टायर ट्रकोंऔर विमान के लैंडिंग गियर को यात्री कारों की तुलना में काफी चौड़ा बनाया गया है। रेगिस्तान में यात्रा करने के लिए डिज़ाइन की गई कारों के लिए विशेष रूप से चौड़े टायर बनाए जाते हैं।
ट्रैक्टर, टैंक या दलदल जैसी भारी मशीनें, जिनमें पटरियों का एक बड़ा असर क्षेत्र होता है, दलदली इलाके से होकर गुजरती हैं, जिससे कोई व्यक्ति नहीं गुजर सकता।
दूसरी ओर, एक छोटे सतह क्षेत्र के साथ, एक छोटे बल के साथ एक बड़ा दबाव उत्पन्न किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक बोर्ड में एक बटन दबाकर, हम उस पर लगभग 50 N के बल के साथ कार्य करते हैं। चूंकि बटन टिप का क्षेत्र लगभग 1 मिमी 2 है, इसके द्वारा उत्पादित दबाव इसके बराबर है:
पी \u003d 50 एन / 0.000001 मीटर 2 \u003d 50,000,000 पा \u003d 50,000 केपीए।
तुलना के लिए, यह दबाव एक कैटरपिलर ट्रैक्टर द्वारा मिट्टी पर लगाए गए दबाव से 1000 गुना अधिक है। ऐसे और भी कई उदाहरण मिल सकते हैं।
काटने और छेदने वाले औजारों (चाकू, कैंची, कटर, आरी, सुई आदि) के ब्लेड को विशेष रूप से तेज किया जाता है। एक तेज ब्लेड के नुकीले किनारे का एक छोटा क्षेत्र होता है, इसलिए एक छोटा सा बल भी बहुत दबाव बनाता है, और इस तरह के उपकरण के साथ काम करना आसान होता है।
वन्य जीवन में काटने और भेदने के उपकरण भी पाए जाते हैं: ये दांत, पंजे, चोंच, स्पाइक आदि हैं - ये सभी कठोर सामग्री से बने होते हैं, चिकने और बहुत तेज होते हैं।
दबाव
यह ज्ञात है कि गैस के अणु बेतरतीब ढंग से चलते हैं।
हम पहले से ही जानते हैं कि ठोस और तरल पदार्थ के विपरीत गैसें उस पूरे बर्तन को भर देती हैं जिसमें वे स्थित होते हैं। उदाहरण के लिए, गैसों के भंडारण के लिए एक स्टील सिलेंडर, एक कार टायर ट्यूब या वॉलीबॉल। इस मामले में, गैस सिलेंडर, कक्ष या किसी अन्य निकाय की दीवारों, नीचे और ढक्कन पर दबाव डालती है जिसमें यह स्थित है। गैस का दबाव दबाव के अलावा अन्य कारणों से होता है ठोस बॉडीएक समर्थन पर।
यह ज्ञात है कि गैस के अणु बेतरतीब ढंग से चलते हैं। अपने आंदोलन के दौरान, वे एक दूसरे से टकराते हैं, साथ ही उस बर्तन की दीवारों से भी टकराते हैं जिसमें गैस स्थित है। गैस में कई अणु होते हैं, और इसलिए उनके प्रभावों की संख्या बहुत बड़ी होती है। उदाहरण के लिए, 1 सेमी 2 में 1 सेकंड की सतह पर एक कमरे में हवा के अणुओं के प्रभावों की संख्या को तेईस अंकों की संख्या के रूप में व्यक्त किया जाता है। यद्यपि एक व्यक्तिगत अणु का प्रभाव बल छोटा होता है, पोत की दीवारों पर सभी अणुओं की क्रिया महत्वपूर्ण होती है - यह गैस का दबाव बनाता है।
इसलिए, बर्तन की दीवारों पर गैस का दबाव (और गैस में रखे शरीर पर) गैस के अणुओं के प्रभाव के कारण होता है .
निम्नलिखित अनुभव पर विचार करें। वायु पंप की घंटी के नीचे एक रबर की गेंद रखें। इसमें थोड़ी मात्रा में हवा होती है और है अनियमित आकार. फिर हम एक पंप के साथ घंटी के नीचे से हवा निकालते हैं। गेंद का खोल, जिसके चारों ओर हवा अधिक से अधिक दुर्लभ हो जाती है, धीरे-धीरे सूज जाती है और एक नियमित गेंद का रूप ले लेती है।
इस अनुभव की व्याख्या कैसे करें?
संपीड़ित गैस के भंडारण और परिवहन के लिए विशेष टिकाऊ स्टील सिलेंडर का उपयोग किया जाता है।
हमारे प्रयोग में, गतिमान गैस के अणु लगातार गेंद की दीवारों से अंदर और बाहर से टकराते हैं। जब हवा को बाहर पंप किया जाता है, तो गेंद के खोल के चारों ओर घंटी में अणुओं की संख्या कम हो जाती है। लेकिन गेंद के अंदर उनका नंबर नहीं बदलता है। इसलिए, खोल की बाहरी दीवारों पर अणुओं के प्रभाव की संख्या आंतरिक दीवारों पर पड़ने वाले प्रभावों की संख्या से कम हो जाती है। गुब्बारे को तब तक फुलाया जाता है जब तक कि उसके रबर के खोल की लोच का बल गैस के दबाव बल के बराबर न हो जाए। गेंद का खोल गेंद का आकार लेता है। यह दर्शाता है कि गैस इसकी दीवारों पर सभी दिशाओं में समान रूप से दबाती है. दूसरे शब्दों में, सतह क्षेत्र के प्रति वर्ग सेंटीमीटर आणविक प्रभावों की संख्या सभी दिशाओं में समान है। सभी दिशाओं में समान दबाव गैस की विशेषता है और यह बड़ी संख्या में अणुओं की यादृच्छिक गति का परिणाम है।
आइए गैस की मात्रा को कम करने का प्रयास करें, लेकिन ताकि इसका द्रव्यमान अपरिवर्तित रहे। इसका मतलब है कि प्रत्येक घन सेंटीमीटर गैस में अधिक अणु होंगे, गैस का घनत्व बढ़ जाएगा। तब दीवारों पर अणुओं के प्रभाव की संख्या बढ़ जाएगी, यानी गैस का दबाव बढ़ जाएगा। इसकी पुष्टि अनुभव से की जा सकती है।
छवि पर एएक कांच की ट्यूब दिखाई गई है, जिसका एक सिरा एक पतली रबर की फिल्म से ढका हुआ है। ट्यूब में एक पिस्टन डाला जाता है। जब पिस्टन को अंदर धकेला जाता है, तो ट्यूब में हवा का आयतन कम हो जाता है, यानी गैस संकुचित हो जाती है। रबर फिल्म बाहर की ओर उभरी हुई है, यह दर्शाता है कि ट्यूब में हवा का दबाव बढ़ गया है।
इसके विपरीत, गैस के समान द्रव्यमान के आयतन में वृद्धि के साथ, प्रत्येक घन सेंटीमीटर में अणुओं की संख्या घट जाती है। इससे पोत की दीवारों पर पड़ने वाले प्रभावों की संख्या कम हो जाएगी - गैस का दबाव कम हो जाएगा। दरअसल, जब पिस्टन को ट्यूब से बाहर निकाला जाता है, तो हवा का आयतन बढ़ जाता है, फिल्म बर्तन के अंदर झुक जाती है। यह ट्यूब में हवा के दबाव में कमी को इंगित करता है। यदि ट्यूब में हवा के बजाय कोई अन्य गैस होगी तो वही घटना देखी जाएगी।
इसलिए, जब किसी गैस का आयतन घटता है, तो उसका दाब बढ़ता है, और जब आयतन बढ़ता है, तो दाब घटता है, बशर्ते कि गैस का द्रव्यमान और तापमान अपरिवर्तित रहे.
स्थिर आयतन पर गर्म करने पर गैस का दाब कैसे बदलता है? यह ज्ञात है कि गर्म करने पर गैस के अणुओं की गति की गति बढ़ जाती है। तेजी से आगे बढ़ते हुए, अणु पोत की दीवारों से अधिक बार टकराएंगे। इसके अलावा, दीवार पर अणु का प्रत्येक प्रभाव मजबूत होगा। नतीजतन, पोत की दीवारें अधिक दबाव का अनुभव करेंगी।
इसलिये, बंद बर्तन में गैस का दबाव गैस का तापमान जितना अधिक होता हैबशर्ते कि गैस का द्रव्यमान और आयतन न बदले।
इन प्रयोगों से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि गैस का दबाव अधिक होता है, अधिक बार और मजबूत अणु बर्तन की दीवारों से टकराते हैं .
गैसों के भंडारण और परिवहन के लिए, वे अत्यधिक संकुचित होते हैं। उसी समय, उनका दबाव बढ़ जाता है, गैसों को विशेष, बहुत टिकाऊ सिलेंडरों में संलग्न किया जाना चाहिए। ऐसे सिलेंडर, उदाहरण के लिए, पनडुब्बियों में संपीड़ित हवा, धातु वेल्डिंग में प्रयुक्त ऑक्सीजन होते हैं। बेशक, हमें हमेशा याद रखना चाहिए कि गैस सिलेंडरगर्म नहीं किया जा सकता है, खासकर जब वे गैस से भरे होते हैं। क्योंकि, जैसा कि हम पहले ही समझ चुके हैं, बहुत अप्रिय परिणामों के साथ एक विस्फोट हो सकता है।
पास्कल का नियम।
दबाव तरल या गैस के प्रत्येक बिंदु पर प्रेषित होता है।
गेंद को भरने वाले तरल के प्रत्येक बिंदु पर पिस्टन का दबाव प्रेषित होता है।
अब गैस।
ठोस पदार्थों के विपरीत, तरल और गैस की अलग-अलग परतें और छोटे कण सभी दिशाओं में एक दूसरे के सापेक्ष स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं। यह पर्याप्त है, उदाहरण के लिए, एक गिलास में पानी की सतह पर हल्के से फूंक मारकर पानी को हिलाने के लिए। थोड़ी सी हवा में नदी या झील पर लहरें दिखाई देती हैं।
गैस और तरल कणों की गतिशीलता बताती है कि उन पर उत्पन्न दबाव न केवल बल की दिशा में, बल्कि हर बिंदु पर प्रेषित होता है. आइए इस घटना पर अधिक विस्तार से विचार करें।
छवि पर, एएक गैस (या तरल) युक्त बर्तन को दर्शाया गया है। कण पूरे बर्तन में समान रूप से वितरित किए जाते हैं। बर्तन को एक पिस्टन द्वारा बंद किया जाता है जो ऊपर और नीचे जा सकता है।
कुछ बल लगाकर पिस्टन को थोड़ा अंदर की ओर घुमाते हैं और गैस (तरल) को सीधे उसके नीचे दबाते हैं। तब कण (अणु) इस स्थान पर पहले की तुलना में अधिक सघनता से स्थित होंगे (चित्र, बी)। गतिशीलता के कारण गैस के कण सभी दिशाओं में गति करेंगे। नतीजतन, उनकी व्यवस्था फिर से एक समान हो जाएगी, लेकिन पहले की तुलना में अधिक घनी होगी (चित्र सी)। इसलिए, हर जगह गैस का दबाव बढ़ जाएगा। इसका मतलब है कि अतिरिक्त दबाव गैस या तरल के सभी कणों में स्थानांतरित हो जाता है। इसलिए, यदि पिस्टन के पास गैस (तरल) पर दबाव 1 Pa से बढ़ जाता है, तो सभी बिंदुओं पर अंदरगैस या तरल दबाव पहले की तुलना में समान मात्रा में अधिक होगा। बर्तन की दीवारों पर, और तल पर, और पिस्टन पर दबाव 1 पा से बढ़ जाएगा।
किसी तरल या गैस पर लगाया गया दबाव किसी भी बिंदु पर सभी दिशाओं में समान रूप से प्रसारित होता है .
इस कथन को कहा जाता है पास्कल का नियम.
पास्कल के नियम के आधार पर निम्नलिखित प्रयोगों की व्याख्या करना आसान है।
आकृति के साथ एक खोखला गोला दिखाती है विभिन्न स्थानोंछोटे छेद। गेंद से एक ट्यूब जुड़ी होती है, जिसमें एक पिस्टन डाला जाता है। यदि आप गेंद में पानी खींचते हैं और पिस्टन को ट्यूब में धकेलते हैं, तो गेंद के सभी छिद्रों से पानी बहेगा। इस प्रयोग में, पिस्टन ट्यूब में पानी की सतह पर दबाता है। पिस्टन के नीचे पानी के कण, संघनक, इसके दबाव को अन्य परतों में स्थानांतरित करते हैं जो गहराई में स्थित हैं। इस प्रकार, पिस्टन का दबाव गेंद को भरने वाले तरल के प्रत्येक बिंदु पर प्रेषित होता है। नतीजतन, पानी का हिस्सा सभी छिद्रों से बहने वाली समान धाराओं के रूप में गेंद से बाहर धकेल दिया जाता है।
यदि गेंद धुएँ से भरी हुई है, तो जब पिस्टन को ट्यूब में धकेला जाता है, तो गेंद के सभी छिद्रों से समान रूप से धुएँ की धाराएँ निकलने लगेंगी। यह पुष्टि करता है कि और गैसें उन पर उत्पन्न दबाव को सभी दिशाओं में समान रूप से संचारित करती हैं.
तरल और गैस में दबाव।
तरल के वजन के तहत, ट्यूब में रबर का तल शिथिल हो जाएगा।
तरल पदार्थ, पृथ्वी पर सभी पिंडों की तरह, गुरुत्वाकर्षण बल से प्रभावित होते हैं। इसलिए, बर्तन में डाली गई तरल की प्रत्येक परत अपने वजन के साथ दबाव बनाती है, जो पास्कल के नियम के अनुसार सभी दिशाओं में प्रसारित होती है। इसलिए, तरल के अंदर दबाव होता है। यह अनुभव द्वारा सत्यापित किया जा सकता है।
एक कांच की नली में पानी डालें, जिसके नीचे का छेद एक पतली रबर की फिल्म से बंद है। तरल के भार के नीचे, ट्यूब का निचला भाग झुक जाएगा।
अनुभव से पता चलता है कि रबर की फिल्म के ऊपर पानी का स्तंभ जितना अधिक होता है, उतना ही अधिक झुकता है। लेकिन हर बार रबर की तली के खिसकने के बाद, ट्यूब में पानी संतुलन (रुक जाता है) में आ जाता है, क्योंकि गुरुत्वाकर्षण के अलावा, खिंची हुई रबर फिल्म का लोचदार बल पानी पर कार्य करता है।
रबर फिल्म पर अभिनय करने वाले बल |
दोनों तरफ समान हैं। |
चित्रण।
गुरुत्वाकर्षण के कारण उस पर दबाव के कारण तल सिलेंडर से दूर चला जाता है।
आइए एक रबर के तल के साथ एक ट्यूब को नीचे करें, जिसमें पानी डाला जाता है, दूसरे में, पानी के साथ व्यापक बर्तन। हम देखेंगे कि जैसे-जैसे ट्यूब को नीचे किया जाता है, रबर की फिल्म धीरे-धीरे सीधी हो जाती है। फिल्म को पूरी तरह से सीधा करने से पता चलता है कि ऊपर और नीचे से उस पर काम करने वाली ताकतें बराबर हैं। फिल्म का पूरा सीधा तब होता है जब ट्यूब और बर्तन में पानी का स्तर मेल खाता है।
एक ही प्रयोग एक ट्यूब के साथ किया जा सकता है जिसमें एक रबर फिल्म साइड ओपनिंग को बंद कर देती है, जैसा कि चित्र ए में दिखाया गया है। पानी की इस ट्यूब को पानी के दूसरे बर्तन में विसर्जित करें, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, बी. हम देखेंगे कि जैसे ही ट्यूब और बर्तन में पानी का स्तर बराबर होता है, फिल्म फिर से सीधी हो जाती है। इसका मतलब है कि रबर फिल्म पर अभिनय करने वाले बल सभी तरफ से समान होते हैं।
एक बर्तन लें जिसका तल गिर सकता है। आइए इसे पानी के एक जार में डाल दें। इस मामले में, तल को बर्तन के किनारे पर कसकर दबाया जाएगा और गिर नहीं जाएगा। इसे नीचे से ऊपर की ओर निर्देशित पानी के दबाव के बल द्वारा दबाया जाता है।
हम बर्तन में सावधानी से पानी डालेंगे और उसके तल को देखेंगे। जैसे ही बर्तन में पानी का स्तर जार में पानी के स्तर से मेल खाता है, यह बर्तन से दूर गिर जाएगा।
अलग होने के समय, बर्तन में तरल का एक स्तंभ नीचे की ओर दबाता है, और दबाव नीचे से ऊपर की ओर तरल के समान स्तंभ के नीचे की ओर होता है, लेकिन जार में स्थित होता है। ये दोनों दाब समान होते हैं, लेकिन इस पर क्रिया के कारण तली बेलन से दूर चली जाती है खुद की ताकतगुरुत्वाकर्षण।
पानी के साथ प्रयोग ऊपर वर्णित किए गए थे, लेकिन अगर हम पानी के बजाय कोई अन्य तरल लेते हैं, तो प्रयोग के परिणाम वही होंगे।
तो, प्रयोगों से पता चलता है कि द्रव के अंदर दबाव होता है, और एक ही स्तर पर यह सभी दिशाओं में समान होता है। गहराई के साथ दबाव बढ़ता है.
इस संबंध में गैसें द्रवों से भिन्न नहीं होती हैं, क्योंकि उनका भार भी होता है। लेकिन हमें याद रखना चाहिए कि गैस का घनत्व तरल के घनत्व से सैकड़ों गुना कम होता है। बर्तन में गैस का वजन छोटा होता है, और कई मामलों में इसके "वजन" दबाव को नजरअंदाज किया जा सकता है।
बर्तन के तल और दीवारों पर तरल दबाव की गणना।
बर्तन के तल और दीवारों पर तरल दबाव की गणना।
विचार करें कि आप किसी बर्तन के तल और दीवारों पर द्रव के दबाव की गणना कैसे कर सकते हैं। आइए पहले एक आयताकार समानांतर चतुर्भुज के आकार वाले बर्तन की समस्या को हल करें।
बल एफ, जिसके साथ इस बर्तन में डाला गया तरल इसके तल पर दबाता है, वजन के बराबर होता है पीबर्तन में तरल। किसी द्रव का भार उसके द्रव्यमान को जानकर ज्ञात किया जा सकता है। एम. द्रव्यमान, जैसा कि आप जानते हैं, की गणना सूत्र द्वारा की जा सकती है: एम = ρ वी. हमारे द्वारा चुने गए बर्तन में डाले गए तरल की मात्रा की गणना करना आसान है। यदि पात्र में द्रव स्तंभ की ऊँचाई को अक्षर द्वारा निरूपित किया जाता है एच, और पोत के तल का क्षेत्र एस, तब वी = एस एच.
तरल द्रव्यमान एम = ρ वी, या एम = ρ एस एच .
इस द्रव का भार पी = जीएम, या पी = जी ρ एस एच.
चूँकि द्रव स्तंभ का भार उस बल के बराबर होता है जिससे द्रव बर्तन के तल पर दबाता है, तो भार को विभाजित करके पीचौक तक एस, हमें द्रव का दबाव मिलता है पी:
पी = पी/एस , या पी = जी ρ एस एच/एस,
हमने एक बर्तन के तल पर द्रव के दबाव की गणना के लिए एक सूत्र प्राप्त किया है। इस सूत्र से यह देखा जा सकता है कि एक बर्तन के तल पर एक तरल का दबाव केवल तरल स्तंभ के घनत्व और ऊंचाई पर निर्भर करता है.
इसलिए, व्युत्पन्न सूत्र के अनुसार, बर्तन में डाले गए तरल के दबाव की गणना करना संभव है किसी भी रूप(सख्ती से कहें तो, हमारी गणना केवल एक सीधे प्रिज्म और एक सिलेंडर के आकार वाले जहाजों के लिए उपयुक्त है। संस्थान के भौतिकी पाठ्यक्रमों में, यह साबित हो गया था कि मनमाना आकार के बर्तन के लिए सूत्र भी सही है)। इसके अलावा, इसका उपयोग पोत की दीवारों पर दबाव की गणना करने के लिए किया जा सकता है। नीचे से ऊपर तक के दबाव सहित द्रव के अंदर के दबाव की गणना भी इस सूत्र का उपयोग करके की जाती है, क्योंकि समान गहराई पर दबाव सभी दिशाओं में समान होता है।
सूत्र का उपयोग करके दबाव की गणना करते समय पी = जीएफघनत्व चाहिए ρ किलोग्राम प्रति . में व्यक्त किया गया घन मापी(किलो / एम 3), और तरल स्तंभ की ऊंचाई एच- मीटर (एम) में, जी\u003d 9.8 एन / किग्रा, फिर दबाव पास्कल (पा) में व्यक्त किया जाएगा।
उदाहरण. टैंक के तल पर तेल का दबाव निर्धारित करें यदि तेल स्तंभ की ऊंचाई 10 मीटर है और इसका घनत्व 800 किग्रा / मी 3 है।
आइए समस्या की स्थिति को लिखें और इसे लिखें।
दिया गया :
\u003d 800 किग्रा / मी 3
फेसला :
p = 9.8 N/kg 800 kg/m 3 10 m ≈ 80,000 Pa ≈ 80 kPa।
जवाब : पी 80 केपीए।
संचारी पोत।
संचारी पोत।
चित्र में एक रबर ट्यूब द्वारा एक दूसरे से जुड़े दो जहाजों को दिखाया गया है। ऐसे जहाजों को कहा जाता है संवाद स्थापित. एक पानी का डिब्बा, एक चायदानी, एक कॉफी पॉट संचार वाहिकाओं के उदाहरण हैं। हम अनुभव से जानते हैं कि पानी डाला जाता है, उदाहरण के लिए, पानी के डिब्बे में, हमेशा टोंटी और अंदर एक ही स्तर पर खड़ा होता है।
संचार करने वाले जहाज हमारे लिए आम हैं। उदाहरण के लिए, यह एक चायदानी, एक पानी वाला कैन या एक कॉफी पॉट हो सकता है। |
एक सजातीय तरल की सतहों को किसी भी आकार के जहाजों को संप्रेषित करने में समान स्तर पर स्थापित किया जाता है। |
विभिन्न घनत्वों के तरल पदार्थ। |
संचार वाहिकाओं के साथ, निम्नलिखित सरल प्रयोग किया जा सकता है। प्रयोग की शुरुआत में, हम रबर ट्यूब को बीच में दबाते हैं, और एक ट्यूब में पानी डालते हैं। फिर हम क्लैंप खोलते हैं, और पानी तुरंत दूसरी ट्यूब में प्रवाहित होता है जब तक कि दोनों ट्यूबों में पानी की सतह समान स्तर पर न हो जाए। आप तिपाई में से एक ट्यूब को ठीक कर सकते हैं, और दूसरे को अलग-अलग दिशाओं में ऊपर उठा सकते हैं, नीचे कर सकते हैं या झुका सकते हैं। और इस मामले में, जैसे ही तरल शांत हो जाता है, दोनों ट्यूबों में इसका स्तर बराबर हो जाएगा।
किसी भी आकार और खंड के जहाजों को संप्रेषित करने में, एक सजातीय तरल की सतहों को एक ही स्तर पर सेट किया जाता है(बशर्ते कि द्रव के ऊपर वायु दाब समान हो) (चित्र 109)।
इसे इस प्रकार उचित ठहराया जा सकता है। द्रव एक पात्र से दूसरे पात्र में गए बिना विरामावस्था में है। इसका मतलब है कि दोनों जहाजों में दबाव किसी भी स्तर पर समान है। दोनों बर्तनों में द्रव समान है, अर्थात इसका घनत्व समान है। इसलिए, इसकी ऊंचाई भी समान होनी चाहिए। जब हम एक बर्तन को ऊपर उठाते हैं या उसमें द्रव मिलाते हैं तो उसमें दाब बढ़ जाता है और द्रव दूसरे पात्र में चला जाता है जब तक कि दाब संतुलित न हो जाए।
यदि एक घनत्व का तरल संचार वाहिकाओं में से एक में डाला जाता है, और दूसरा घनत्व दूसरे में डाला जाता है, तो संतुलन पर इन तरल पदार्थों का स्तर समान नहीं होगा। और यह समझ में आता है। हम जानते हैं कि किसी पात्र के तल पर किसी द्रव का दाब स्तंभ की ऊँचाई और द्रव के घनत्व के समानुपाती होता है। और इस मामले में, तरल पदार्थों का घनत्व अलग होगा।
समान दबाव के साथ, उच्च घनत्व वाले तरल स्तंभ की ऊंचाई कम घनत्व वाले तरल स्तंभ की ऊंचाई से कम होगी (चित्र।)
अनुभव। हवा के द्रव्यमान का निर्धारण कैसे करें।
वायु भार। वायुमंडलीय दबाव।
वायुमंडलीय दबाव का अस्तित्व।
वायुमंडलीय दबाव एक बर्तन में दुर्लभ हवा के दबाव से अधिक होता है।
गुरुत्वाकर्षण बल हवा पर और साथ ही पृथ्वी पर किसी भी पिंड पर कार्य करता है, और इसलिए, हवा का भार होता है। हवा के वजन की गणना करना आसान है, इसके द्रव्यमान को जानकर।
हम अनुभव से दिखाएंगे कि हवा के द्रव्यमान की गणना कैसे की जाती है। ऐसा करने के लिए, आपको एक मजबूत लेने की जरूरत है कांच का प्यालाक्लैंप के साथ डाट और रबर ट्यूब के साथ। हम इसमें से एक पंप के साथ हवा पंप करते हैं, ट्यूब को एक क्लैंप के साथ जकड़ते हैं और इसे तराजू पर संतुलित करते हैं। फिर, रबर ट्यूब पर क्लैंप को खोलकर उसमें हवा आने दें। इस मामले में, तराजू का संतुलन गड़बड़ा जाएगा। इसे बहाल करने के लिए, वजन को दूसरे स्केल पैन पर रखना होगा, जिसका द्रव्यमान गेंद के आयतन में हवा के द्रव्यमान के बराबर होगा।
प्रयोगों ने स्थापित किया है कि 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान और सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर, 1 मीटर 3 की मात्रा वाली हवा का द्रव्यमान 1.29 किलोग्राम है। इस हवा के वजन की गणना करना आसान है:
पी = जी एम, पी = 9.8 एन/किलोग्राम 1.29 किलो 13 एन।
पृथ्वी को घेरने वाले वायु आवरण को कहते हैं वातावरण (ग्रीक से। वातावरणभाप, हवा, और वृत्त- गेंद)।
वायुमंडल जैसा कि उड़ान अवलोकनों द्वारा दिखाया गया है कृत्रिम उपग्रहपृथ्वी, कई हज़ार किलोमीटर की ऊँचाई तक फैली हुई है।
गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के कारण वायुमंडल की ऊपरी परतें, समुद्र के पानी की तरह, निचली परतों को संकुचित कर देती हैं। सीधे पृथ्वी से सटी हवा की परत सबसे अधिक संकुचित होती है और पास्कल के नियम के अनुसार, उस पर उत्पन्न दबाव को सभी दिशाओं में स्थानांतरित करती है।
इसके परिणामस्वरूप, पृथ्वी की सतह और उस पर मौजूद पिंड हवा की पूरी मोटाई के दबाव का अनुभव करते हैं, या, जैसा कि आमतौर पर ऐसे मामलों में कहा जाता है, अनुभव वायुमंडलीय दबाव .
वायुमंडलीय दबाव के अस्तित्व को कई घटनाओं से समझाया जा सकता है जिनका हम जीवन में सामना करते हैं। आइए उनमें से कुछ पर विचार करें।
चित्र में एक कांच की ट्यूब दिखाई गई है, जिसके अंदर एक पिस्टन है जो ट्यूब की दीवारों के खिलाफ अच्छी तरह से फिट बैठता है। ट्यूब का अंत पानी में डूबा हुआ है। यदि आप पिस्टन को ऊपर उठाते हैं, तो उसके पीछे पानी ऊपर उठेगा।
इस घटना का उपयोग पानी के पंपों और कुछ अन्य उपकरणों में किया जाता है।
आकृति एक बेलनाकार बर्तन दिखाती है। इसे एक कॉर्क से बंद किया जाता है जिसमें एक नल के साथ एक ट्यूब डाली जाती है। एक पंप द्वारा पोत से हवा को बाहर निकाला जाता है। फिर ट्यूब के सिरे को पानी में डाल दिया जाता है। यदि आप अब नल खोलते हैं, तो पानी एक फव्वारे में बर्तन के अंदर की तरफ छलकेगा। जल पात्र में प्रवेश करता है क्योंकि वायुमंडलीय दाब पात्र में विरल वायु के दाब से अधिक होता है।
पृथ्वी का वायु कवच क्यों मौजूद है।
सभी पिंडों की तरह, पृथ्वी के वायु आवरण को बनाने वाली गैसों के अणु पृथ्वी की ओर आकर्षित होते हैं।
लेकिन फिर, वे सभी पृथ्वी की सतह पर क्यों नहीं गिरते? पृथ्वी का वायु कवच, उसका वायुमण्डल, किस प्रकार संरक्षित रहता है? इसे समझने के लिए हमें यह ध्यान रखना होगा कि गैसों के अणु निरंतर और यादृच्छिक गति में होते हैं। लेकिन फिर एक और सवाल उठता है: ये अणु विश्व अंतरिक्ष में, यानी अंतरिक्ष में क्यों नहीं उड़ते।
पृथ्वी को पूरी तरह से छोड़ने के लिए अणु, जैसे अंतरिक्ष यानया एक रॉकेट, जिसकी गति बहुत अधिक होनी चाहिए (कम से कम 11.2 किमी/सेकेंड)। यह तथाकथित दूसरा पलायन वेग. पृथ्वी के वायु आवरण में अधिकांश अणुओं की गति इस ब्रह्मांडीय गति से काफी कम है। इसलिए, उनमें से अधिकांश गुरुत्वाकर्षण द्वारा पृथ्वी से बंधे हैं, केवल एक नगण्य संख्या में अणु पृथ्वी से परे अंतरिक्ष में उड़ते हैं।
अणुओं की यादृच्छिक गति और उन पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव का परिणाम यह होता है कि गैस के अणु पृथ्वी के पास अंतरिक्ष में "तैरते" हैं, जिससे एक वायु खोल, या हमारे लिए ज्ञात वातावरण बनता है।
मापन से पता चलता है कि ऊंचाई के साथ वायु घनत्व तेजी से घटता है। तो, पृथ्वी से 5.5 किमी की ऊंचाई पर, हवा का घनत्व पृथ्वी की सतह पर इसके घनत्व से 2 गुना कम है, 11 किमी की ऊंचाई पर - 4 गुना कम, आदि। जितना अधिक होगा, हवा उतनी ही दुर्लभ होगी। और अंत में, सबसे अधिक ऊपरी परतें(पृथ्वी से सैकड़ों हजारों किलोमीटर ऊपर), वातावरण धीरे-धीरे वायुहीन अंतरिक्ष में बदल जाता है। पृथ्वी के वायु कवच की कोई स्पष्ट सीमा नहीं है।
कड़ाई से बोलते हुए, गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के कारण, किसी भी बंद बर्तन में गैस का घनत्व बर्तन के पूरे आयतन में समान नहीं होता है। बर्तन के तल पर, गैस का घनत्व उसके ऊपरी हिस्सों की तुलना में अधिक होता है, और इसलिए बर्तन में दबाव समान नहीं होता है। यह बर्तन के तल पर ऊपर की तुलना में बड़ा होता है। हालांकि, बर्तन में निहित गैस के लिए घनत्व और दबाव में यह अंतर इतना छोटा है कि कई मामलों में इसे पूरी तरह से नजरअंदाज किया जा सकता है, बस इसके बारे में जागरूक रहें। लेकिन कई हजार किलोमीटर से अधिक के वातावरण के लिए, अंतर महत्वपूर्ण है।
वायुमंडलीय दबाव का मापन। टोरिसेली का अनुभव।
एक तरल स्तंभ (§ 38) के दबाव की गणना के लिए सूत्र का उपयोग करके वायुमंडलीय दबाव की गणना करना असंभव है। इस तरह की गणना के लिए, आपको वायुमंडल की ऊंचाई और हवा के घनत्व को जानना होगा। लेकिन वायुमंडल की कोई निश्चित सीमा नहीं होती और वायु का घनत्व होता है अलग ऊंचाईको अलग। हालाँकि, वायुमंडलीय दबाव को एक इतालवी वैज्ञानिक द्वारा 17वीं शताब्दी में प्रस्तावित एक प्रयोग का उपयोग करके मापा जा सकता है। इवेंजेलिस्टा टोरिसेली गैलीलियो का एक छात्र।
टोरिसेली का प्रयोग इस प्रकार है: लगभग 1 मीटर लंबी एक कांच की नली, जिसे एक सिरे पर सील कर दिया जाता है, पारे से भरी होती है। फिर, ट्यूब के दूसरे छोर को कसकर बंद करके, इसे पलट दिया जाता है और पारे के साथ एक कप में उतारा जाता है, जहां ट्यूब का यह सिरा पारे के स्तर के नीचे खुलता है। जैसा कि किसी भी तरल प्रयोग में होता है, पारा का कुछ हिस्सा कप में डाला जाता है, और कुछ हिस्सा ट्यूब में रहता है। ट्यूब में बचे पारा कॉलम की ऊंचाई लगभग 760 मिमी है। ट्यूब के अंदर पारा के ऊपर कोई हवा नहीं है, एक वायुहीन स्थान है, इसलिए कोई भी गैस इस ट्यूब के अंदर पारा कॉलम पर ऊपर से दबाव नहीं डालती है और माप को प्रभावित नहीं करती है।
ऊपर वर्णित अनुभव को प्रस्तावित करने वाले टोरिसेली ने भी अपना स्पष्टीकरण दिया। कप में पारा की सतह पर वातावरण दबाव डालता है। बुध संतुलन में है। इसका मतलब है कि ट्यूब में दबाव है आ 1 (आकृति देखें) वायुमंडलीय दबाव के बराबर है। जब वायुमंडलीय दबाव बदलता है, तो ट्यूब में पारा स्तंभ की ऊंचाई भी बदल जाती है। जैसे-जैसे दबाव बढ़ता है, स्तंभ लंबा होता जाता है। जैसे-जैसे दबाव कम होता है, पारा स्तंभ की ऊंचाई कम होती जाती है।
एए1 के स्तर पर ट्यूब में दबाव ट्यूब में पारा कॉलम के वजन से बनता है, क्योंकि ट्यूब के ऊपरी हिस्से में पारा के ऊपर कोई हवा नहीं होती है। इसलिए यह इस प्रकार है कि वायुमंडलीय दबाव ट्यूब में पारा स्तंभ के दबाव के बराबर होता है , अर्थात।
पीएटीएम = पीबुध।
टॉरिसेली के प्रयोग में वायुमंडलीय दबाव जितना अधिक होगा, पारा स्तंभ उतना ही अधिक होगा। इसलिए, व्यवहार में, वायुमंडलीय दबाव को पारा स्तंभ की ऊंचाई (मिलीमीटर या सेंटीमीटर में) से मापा जा सकता है। यदि, उदाहरण के लिए, वायुमंडलीय दबाव 780 मिमी एचजी है। कला। (वे कहते हैं "पारा का मिलीमीटर"), इसका मतलब है कि हवा 780 मिमी ऊंचे पारा के ऊर्ध्वाधर स्तंभ के समान दबाव पैदा करती है।
इसलिए, इस मामले में, 1 मिलीमीटर पारा (1 मिमी एचजी) को वायुमंडलीय दबाव की इकाई के रूप में लिया जाता है। आइए इस इकाई और हमें ज्ञात इकाई के बीच संबंध खोजें - पास्कल(पा).
1 मिमी की ऊँचाई वाले पारे के पारा स्तंभ का दबाव है:
पी = जी एच, पी\u003d 9.8 एन / किग्रा 13,600 किग्रा / मी 3 0.001 मीटर ≈ 133.3 पा।
तो, 1 मिमी एचजी। कला। = 133.3 पा.
वर्तमान में, वायुमंडलीय दबाव आमतौर पर हेक्टोपास्कल (1 hPa = 100 Pa) में मापा जाता है। उदाहरण के लिए, मौसम की रिपोर्ट यह घोषणा कर सकती है कि दबाव 1013 hPa है, जो 760 mmHg के समान है। कला।
टोरीसेली ने ट्यूब में पारा कॉलम की ऊंचाई को रोजाना देखते हुए पाया कि यह ऊंचाई बदलती है, यानी वायुमंडलीय दबाव स्थिर नहीं है, यह बढ़ और घट सकता है। टोरिसेली ने यह भी देखा कि वायुमंडलीय दबाव मौसम में परिवर्तन से संबंधित है।
यदि आप टोरिसेली के प्रयोग में प्रयुक्त पारा ट्यूब में एक ऊर्ध्वाधर पैमाना जोड़ते हैं, तो आपको सबसे सरल उपकरण मिलता है - पारा बैरोमीटर (ग्रीक से। बारोस- भारीपन, मीटरियो- उपाय)। इसका उपयोग वायुमंडलीय दबाव को मापने के लिए किया जाता है।
बैरोमीटर - एरोइड।
व्यवहार में, वायुमंडलीय दबाव को मापने के लिए धातु बैरोमीटर का उपयोग किया जाता है, जिसे कहा जाता है निर्द्रव (ग्रीक से अनुवादित - निर्द्रव) बैरोमीटर को ऐसा इसलिए कहा जाता है क्योंकि इसमें पारा नहीं होता है।
एरोइड का स्वरूप चित्र में दिखाया गया है। इसका मुख्य भाग एक लहराती (नालीदार) सतह वाला एक धातु का डिब्बा 1 है (अन्य अंजीर देखें।) इस बॉक्स से हवा को पंप किया जाता है, और ताकि वायुमंडलीय दबाव बॉक्स को कुचल न सके, इसके कवर 2 को एक स्प्रिंग द्वारा ऊपर खींच लिया जाता है। जैसे-जैसे वायुमंडलीय दबाव बढ़ता है, ढक्कन नीचे की ओर झुकता है और वसंत को तनाव देता है। जब दाब कम हो जाता है तो स्प्रिंग आवरण को सीधा कर देता है। एक तीर-सूचक 4 एक संचरण तंत्र 3 के माध्यम से वसंत से जुड़ा होता है, जो दबाव बदलने पर दाएं या बाएं चलता है। तीर के नीचे एक पैमाना तय किया जाता है, जिसके विभाजनों को एक पारा बैरोमीटर के संकेतों के अनुसार चिह्नित किया जाता है। तो, संख्या 750, जिसके सामने एरोइड तीर खड़ा है (अंजीर देखें), दर्शाता है कि in इस पलएक पारा बैरोमीटर में, पारा स्तंभ की ऊंचाई 750 मिमी है।
इसलिए, वायुमंडलीय दबाव 750 मिमी एचजी है। कला। या 1000 एचपीए।
आने वाले दिनों के लिए मौसम की भविष्यवाणी के लिए वायुमंडलीय दबाव का मूल्य बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि वायुमंडलीय दबाव में परिवर्तन मौसम में बदलाव के साथ जुड़ा हुआ है। बैरोमीटर - आवश्यक उपकरणमौसम संबंधी टिप्पणियों के लिए।
विभिन्न ऊंचाई पर वायुमंडलीय दबाव।
एक तरल में, जैसा कि हम जानते हैं, दबाव तरल के घनत्व और उसके स्तंभ की ऊंचाई पर निर्भर करता है। कम संपीड्यता के कारण, विभिन्न गहराई पर तरल का घनत्व लगभग समान होता है। इसलिए, दबाव की गणना करते समय, हम इसके घनत्व को स्थिर मानते हैं और केवल ऊंचाई में परिवर्तन को ध्यान में रखते हैं।
गैसों के साथ स्थिति अधिक जटिल है। गैसें अत्यधिक संपीड़ित होती हैं। और जितना अधिक गैस संकुचित होती है, उसका घनत्व उतना ही अधिक होता है, और उतना ही अधिक दबाव उत्पन्न होता है। आखिरकार, गैस का दबाव शरीर की सतह पर उसके अणुओं के प्रभाव से बनता है।
पृथ्वी की सतह के पास हवा की परतें उनके ऊपर हवा की सभी परतों द्वारा संकुचित होती हैं। लेकिन सतह से हवा की परत जितनी ऊंची होती है, वह उतनी ही कमजोर होती है, उसका घनत्व उतना ही कम होता है। इसलिए, यह कम दबाव पैदा करता है। यदि, उदाहरण के लिए, गुब्बारापृथ्वी की सतह से ऊपर उठता है, तो गेंद पर हवा का दबाव कम हो जाता है। ऐसा केवल इसलिए नहीं होता है क्योंकि इसके ऊपर वायु स्तंभ की ऊंचाई कम हो जाती है, बल्कि इसलिए भी कि वायु का घनत्व कम हो जाता है। यह नीचे की तुलना में ऊपर से छोटा होता है। इसलिए, ऊंचाई पर वायुदाब की निर्भरता तरल पदार्थों की तुलना में अधिक जटिल है।
अवलोकनों से पता चलता है कि समुद्र तल पर स्थित क्षेत्रों में वायुमंडलीय दबाव औसतन 760 मिमी एचजी है। कला।
0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 760 मिमी ऊंचे पारा स्तंभ के दबाव के बराबर वायुमंडलीय दबाव को सामान्य वायुमंडलीय दबाव कहा जाता है।.
सामान्य वायुमंडलीय दबावबराबर 101 300 पा = 1013 एचपीए।
ऊंचाई जितनी अधिक होगी, दबाव उतना ही कम होगा।
छोटी वृद्धि के साथ, औसतन, प्रत्येक 12 मीटर की वृद्धि के लिए, दबाव 1 मिमी एचजी से कम हो जाता है। कला। (या 1.33 एचपीए)।
ऊंचाई पर दबाव की निर्भरता को जानकर, बैरोमीटर की रीडिंग को बदलकर समुद्र तल से ऊंचाई निर्धारित करना संभव है। एरोइड्स का एक पैमाना होता है, जिस पर आप सीधे समुद्र तल से ऊंचाई को माप सकते हैं, कहलाते हैं altimeters . उनका उपयोग विमानन में और पहाड़ों पर चढ़ते समय किया जाता है।
दबावमापक यन्त्र।
हम पहले से ही जानते हैं कि बैरोमीटर का उपयोग वायुमंडलीय दबाव को मापने के लिए किया जाता है। वायुमंडलीय दबाव से अधिक या कम दबाव को मापने के लिए, दबावमापक यन्त्र (ग्रीक से। मानोस- दुर्लभ, अगोचर मीटरियो- उपाय)। दबाव नापने का यंत्र हैं तरलऔर धातु.
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पहले उपकरण और क्रिया पर विचार करें ओपन लिक्विड मैनोमीटर. इसमें दो पैरों वाली कांच की ट्यूब होती है जिसमें कुछ तरल डाला जाता है। तरल दोनों घुटनों में एक ही स्तर पर स्थापित होता है, क्योंकि केवल वायुमंडलीय दबाव पोत के घुटनों में इसकी सतह पर कार्य करता है।
यह समझने के लिए कि ऐसा दबाव नापने का यंत्र कैसे काम करता है, इसे एक रबर ट्यूब से एक गोल फ्लैट बॉक्स से जोड़ा जा सकता है, जिसके एक तरफ रबर की फिल्म से ढका होता है। यदि आप फिल्म पर अपनी उंगली दबाते हैं, तो बॉक्स में जुड़े मैनोमीटर घुटने में तरल स्तर कम हो जाएगा, और दूसरे घुटने में यह बढ़ जाएगा। यह क्या समझाता है?
फिल्म को दबाने से बॉक्स में हवा का दबाव बढ़ जाता है। पास्कल के नियम के अनुसार, दबाव में यह वृद्धि दबाव गेज के उस घुटने में तरल में स्थानांतरित हो जाती है, जो बॉक्स से जुड़ी होती है। इसलिए, इस घुटने में तरल पर दबाव दूसरे की तुलना में अधिक होगा, जहां केवल वायुमंडलीय दबाव तरल पर कार्य करता है। इस अतिरिक्त दबाव के बल पर द्रव गति करने लगेगा। संपीड़ित हवा के साथ घुटने में तरल गिर जाएगा, दूसरे में यह ऊपर उठेगा। द्रव संतुलन में आ जाएगा (रोकें) जब उच्च्दाबावसंपीड़ित हवा उस दबाव से संतुलित होगी जो दबाव नापने का यंत्र के दूसरे पैर में तरल का एक अतिरिक्त स्तंभ पैदा करता है।
फिल्म पर दबाव जितना मजबूत होगा, अतिरिक्त तरल स्तंभ जितना अधिक होगा, उसका दबाव उतना ही अधिक होगा। इसलिये, दबाव में बदलाव का अंदाजा इस अतिरिक्त कॉलम की ऊंचाई से लगाया जा सकता है.
यह आंकड़ा दिखाता है कि इस तरह का दबाव नापने का यंत्र किसी तरल के अंदर के दबाव को कैसे माप सकता है। ट्यूब को तरल में जितना गहरा डुबोया जाता है, मैनोमीटर घुटनों में तरल स्तंभों की ऊंचाई में उतना ही अधिक अंतर होता है।, इसलिए, इसलिए, और द्रव अधिक दबाव पैदा करता है.
यदि आप डिवाइस बॉक्स को तरल के अंदर कुछ गहराई पर स्थापित करते हैं और इसे एक फिल्म के साथ ऊपर, किनारे और नीचे घुमाते हैं, तो दबाव गेज रीडिंग नहीं बदलेगी। ऐसा ही होना चाहिए, क्योंकि द्रव के अंदर समान स्तर पर, सभी दिशाओं में दबाव समान होता है.
तस्वीर दिखाती है धातु दबावमापी . इस तरह के दबाव नापने का यंत्र का मुख्य भाग एक पाइप में मुड़ी हुई धातु की नली होती है 1 , जिसका एक सिरा बंद है। नल के साथ ट्यूब का दूसरा सिरा 4 उस पोत के साथ संचार करता है जिसमें दबाव मापा जाता है। जैसे ही दबाव बढ़ता है, ट्यूब फ्लेक्स हो जाती है। लीवर के साथ इसके बंद सिरे की गति 5 और गियर 3 शूटर के पास गया 2 उपकरण के पैमाने के चारों ओर घूमना। जब दबाव कम हो जाता है, तो ट्यूब, अपनी लोच के कारण, अपनी पिछली स्थिति में लौट आती है, और तीर पैमाने के शून्य विभाजन पर वापस आ जाता है।
पिस्टन तरल पंप।
जिस प्रयोग पर हमने पहले (§ 40) विचार किया था, उसमें यह पाया गया कि वायुमंडलीय दबाव की क्रिया के तहत एक कांच की नली में पानी पिस्टन के पीछे ऊपर उठता है। यह क्रिया आधारित है पिस्टनपंप
पंप को चित्र में योजनाबद्ध रूप से दिखाया गया है। इसमें एक सिलेंडर होता है, जिसके अंदर ऊपर और नीचे जाता है, कसकर बर्तन की दीवारों का पालन करता है, पिस्टन 1 . सिलेंडर के निचले हिस्से में और पिस्टन में ही वाल्व लगाए जाते हैं। 2 केवल ऊपर की ओर खुल रहा है। जब पिस्टन ऊपर की ओर बढ़ता है, वायुमंडलीय दबाव की क्रिया के तहत पानी पाइप में प्रवेश करता है, नीचे के वाल्व को उठाता है और पिस्टन के पीछे चला जाता है।
जब पिस्टन नीचे जाता है, तो पिस्टन के नीचे का पानी नीचे के वाल्व पर दबता है, और यह बंद हो जाता है। उसी समय, पानी के दबाव में, पिस्टन के अंदर एक वाल्व खुलता है, और पानी पिस्टन के ऊपर की जगह में बहता है। पिस्टन के अगले आंदोलन के साथ, इसके ऊपर का पानी भी इसके साथ जगह में उगता है, जो आउटलेट पाइप में बहता है। उसी समय, पिस्टन के पीछे पानी का एक नया हिस्सा उगता है, जो बाद में पिस्टन को नीचे करने पर इसके ऊपर होगा, और पंप के चलने के दौरान यह पूरी प्रक्रिया बार-बार दोहराई जाती है।
हाइड्रॉलिक प्रेस।
पास्कल का नियम आपको क्रिया की व्याख्या करने की अनुमति देता है हाइड्रोलिक मशीन (ग्रीक से। हाइड्रोलिक्स- पानी)। ये ऐसी मशीनें हैं जिनकी क्रिया गति के नियमों और द्रवों के संतुलन पर आधारित होती है।
हाइड्रोलिक मशीन का मुख्य भाग विभिन्न व्यास के दो सिलेंडर होते हैं, जो पिस्टन और एक कनेक्टिंग ट्यूब से लैस होते हैं। पिस्टन और ट्यूब के नीचे का स्थान तरल से भरा होता है (आमतौर पर खनिज तेल) दोनों सिलेंडरों में तरल स्तंभों की ऊंचाई तब तक समान होती है जब तक कि पिस्टन पर कोई बल कार्य नहीं कर रहा हो।
आइए अब मान लें कि बल एफ 1 और एफ 2 - पिस्टन पर कार्य करने वाले बल, एस 1 और एस 2 - पिस्टन के क्षेत्र। पहले (छोटे) पिस्टन के नीचे दबाव है पी 1 = एफ 1 / एस 1 , और दूसरे के नीचे (बड़ा) पी 2 = एफ 2 / एस 2. पास्कल के नियम के अनुसार, विरामावस्था में द्रव का दाब सभी दिशाओं में समान रूप से संचरित होता है, अर्थात्। पी 1 = पी 2 या एफ 1 / एस 1 = एफ 2 / एस 2, कहाँ से:
एफ 2 / एफ 1 = एस 2 / एस 1 .
इसलिए, ताकत एफ 2 इतनी अधिक शक्ति एफ 1 , बड़े पिस्टन का क्षेत्रफल छोटे पिस्टन के क्षेत्रफल से कितने गुना अधिक है?. उदाहरण के लिए, यदि बड़े पिस्टन का क्षेत्रफल 500 सेमी 2 है, और छोटा 5 सेमी 2 है, और छोटे पिस्टन पर 100 N का बल कार्य करता है, तो 100 गुना अधिक बल उस पर कार्य करेगा बड़ा पिस्टन, यानी 10,000 एन।
इस प्रकार, हाइड्रोलिक मशीन की सहायता से, एक छोटे बल के साथ एक बड़े बल को संतुलित करना संभव है।
रवैया एफ 1 / एफ 2 ताकत में लाभ दर्शाता है। उदाहरण के लिए, ऊपर के उदाहरण में, बल में लाभ 10,000 एन / 100 एन = 100 है।
दबाने (निचोड़ने) के लिए प्रयुक्त हाइड्रोलिक मशीन कहलाती है हाइड्रॉलिक प्रेस .
हाइड्रोलिक प्रेस का उपयोग किया जाता है जहां बहुत अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, तेल मिलों में बीजों से तेल निचोड़ने के लिए, प्लाईवुड, कार्डबोर्ड, घास को दबाने के लिए। लोहे और स्टील के कार्यों में, हाइड्रोलिक प्रेस का उपयोग स्टील मशीन शाफ्ट, रेलवे पहियों और कई अन्य उत्पादों को बनाने के लिए किया जाता है। आधुनिक हाइड्रोलिक प्रेस दसियों और करोड़ों न्यूटन का बल विकसित कर सकते हैं।
उपकरण हाइड्रॉलिक प्रेसचित्र में योजनाबद्ध रूप से दिखाया गया है। 1 (ए) को दबाया जाने वाला पिंड एक बड़े पिस्टन 2 (बी) से जुड़े प्लेटफॉर्म पर रखा गया है। छोटा पिस्टन 3 (D) द्रव पर बड़ा दबाव बनाता है। यह दबाव सिलिंडर को भरने वाले द्रव के प्रत्येक बिंदु पर संचारित होता है। इसलिए, वही दबाव दूसरे बड़े पिस्टन पर कार्य करता है। लेकिन चूँकि दूसरे (बड़े) पिस्टन का क्षेत्रफल छोटे वाले के क्षेत्रफल से बड़ा है, तो उस पर लगने वाला बल पिस्टन 3 (D) पर लगने वाले बल से अधिक होगा। इस बल के तहत पिस्टन 2 (B) ऊपर उठेगा। जब पिस्टन 2 (B) ऊपर उठता है, तो पिंड (A) स्थिर ऊपरी प्लेटफॉर्म पर टिका होता है और संकुचित हो जाता है। दबाव नापने का यंत्र 4 (एम) द्रव के दबाव को मापता है। सुरक्षा द्वार 5 (पी) स्वचालित रूप से खुलता है जब द्रव का दबाव स्वीकार्य मान से अधिक हो जाता है।
छोटे पिस्टन 3 (डी) के बार-बार होने वाले आंदोलनों द्वारा एक छोटे सिलेंडर से एक बड़े तरल को पंप किया जाता है। यह निम्न प्रकार से किया जाता है। जब छोटा पिस्टन (D) उठा लिया जाता है, तो वाल्व 6 (K) खुल जाता है और पिस्टन के नीचे की जगह में तरल चूसा जाता है। जब तरल दबाव की क्रिया के तहत छोटे पिस्टन को कम किया जाता है, तो वाल्व 6 (के) बंद हो जाता है, और वाल्व 7 (के") खुल जाता है, और तरल एक बड़े बर्तन में चला जाता है।
उनमें डूबे हुए शरीर पर पानी और गैस की क्रिया।
पानी के नीचे हम आसानी से एक पत्थर उठा सकते हैं जिसे हवा में शायद ही उठाया जा सके। यदि आप कॉर्क को पानी में डुबाकर अपने हाथों से छोड़ दें, तो वह तैरने लगेगा। इन घटनाओं को कैसे समझाया जा सकता है?
हम जानते हैं (§ 38) कि द्रव बर्तन के तल और दीवारों पर दबाव डालता है। और यदि कोई ठोस पिंड द्रव के अंदर रखा जाता है, तो वह भी बर्तन की दीवारों की तरह दबाव के अधीन हो जाएगा।
उन बलों पर विचार करें जो इसमें डूबे हुए शरीर पर तरल की तरफ से कार्य करते हैं। तर्क करना आसान बनाने के लिए, हम एक ऐसा पिंड चुनते हैं जिसमें तरल की सतह के समानांतर आधारों के साथ समानांतर चतुर्भुज का आकार होता है (चित्र।) शरीर के पार्श्व चेहरों पर कार्य करने वाले बल जोड़े में समान होते हैं और एक दूसरे को संतुलित करते हैं। इन शक्तियों के प्रभाव में शरीर संकुचित हो जाता है। लेकिन शरीर के ऊपरी और निचले चेहरों पर कार्य करने वाले बल समान नहीं होते हैं। ऊपर के चेहरे पर ऊपर से जोर से दबाते हैं एफतरल लंबा का 1 स्तंभ एचएक । निचले चेहरे के स्तर पर, दबाव ऊंचाई के साथ एक तरल स्तंभ उत्पन्न करता है एच 2. यह दबाव, जैसा कि हम जानते हैं (§ 37), तरल के अंदर सभी दिशाओं में प्रसारित होता है। इसलिए, शरीर के निचले हिस्से पर नीचे से ऊपर की ओर एक बल के साथ एफ 2 एक तरल स्तंभ को ऊंचा दबाता है एच 2. लेकिन एच 2 और एच 1, इसलिए बल का मापांक एफ 2 और पावर मॉड्यूल एफएक । इसलिए, शरीर को एक बल के साथ तरल से बाहर धकेल दिया जाता है एफ vyt, बलों के अंतर के बराबर एफ 2 - एफ 1, यानी
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लेकिन S·h = V, जहां V समानांतर चतुर्भुज का आयतन है, और ρ W ·V = m W समानांतर चतुर्भुज के आयतन में द्रव का द्रव्यमान है। इसलिये, F vyt \u003d g m वेल \u003d P वेल, अर्थात। उत्प्लावन बल उसमें डूबे हुए पिंड के आयतन में द्रव के भार के बराबर होता है(उत्प्लावन बल उसी मात्रा के तरल के वजन के बराबर होता है, जिसमें शरीर का आयतन उसमें डूबा होता है)। किसी पिंड को तरल से बाहर धकेलने वाले बल का अस्तित्व प्रयोगात्मक रूप से खोजना आसान है। छवि पर एअंत में एक तीर सूचक के साथ एक वसंत से निलंबित शरीर को दिखाता है। तीर तिपाई पर वसंत के तनाव को चिह्नित करता है। जब शरीर को पानी में छोड़ा जाता है, तो स्प्रिंग सिकुड़ जाता है (चित्र। बी) वसंत का वही संकुचन प्राप्त होगा यदि आप शरीर पर नीचे से ऊपर तक कुछ बल के साथ कार्य करते हैं, उदाहरण के लिए, इसे अपने हाथ से दबाएं (उठाएं)। इसलिए, अनुभव पुष्टि करता है कि एक तरल पदार्थ में शरीर पर अभिनय करने वाला बल शरीर को द्रव से बाहर धकेलता है. गैसों के लिए, जैसा कि हम जानते हैं, पास्कल का नियम भी लागू होता है। इसलिए गैस में पिंडों को गैस से बाहर धकेलने वाले बल के अधीन किया जाता है. इस बल के प्रभाव में गुब्बारे ऊपर उठते हैं। किसी पिंड को गैस से बाहर धकेलने वाले बल के अस्तित्व को भी प्रयोगात्मक रूप से देखा जा सकता है। हम एक कांच की गेंद या एक कॉर्क के साथ बंद एक बड़े फ्लास्क को छोटे पैमाने के पैन में लटकाते हैं। तराजू संतुलित हैं। फिर फ्लास्क (या गेंद) के नीचे एक चौड़ा बर्तन रखा जाता है ताकि वह पूरे फ्लास्क को घेर ले। बर्तन कार्बन डाइऑक्साइड से भरा होता है, जिसका घनत्व हवा के घनत्व से अधिक होता है (इसलिए, कार्बन डाइऑक्साइड नीचे डूब जाता है और उसमें से हवा को विस्थापित करते हुए बर्तन को भर देता है)। इस मामले में, तराजू का संतुलन गड़बड़ा जाता है। एक निलंबित फ्लास्क वाला प्याला ऊपर उठता है (चित्र।) कार्बन डाइऑक्साइड में डूबा हुआ फ्लास्क हवा में उस पर कार्य करने की तुलना में अधिक उत्प्लावन बल का अनुभव करता है। किसी पिंड को किसी तरल या गैस से बाहर धकेलने वाला बल इस पिंड पर लगाए गए गुरुत्वाकर्षण बल के विपरीत निर्देशित होता है. इसलिए, प्रोल्कोस्मोस)। यह बताता है कि क्यों पानी में हम कभी-कभी आसानी से ऐसे शरीर उठा लेते हैं जिन्हें हम हवा में मुश्किल से ही रख पाते हैं। एक छोटी बाल्टी और एक बेलनाकार पिंड को स्प्रिंग से लटकाया जाता है (चित्र, a)। तिपाई पर तीर वसंत के विस्तार का प्रतीक है। यह हवा में शरीर के वजन को दर्शाता है। शरीर को ऊपर उठाने के बाद, उसके नीचे एक नाली का बर्तन रखा जाता है, जो तरल से नाली नली के स्तर तक भर जाता है। उसके बाद, शरीर पूरी तरह से तरल (छवि, बी) में डूब जाता है। जिसमें तरल का वह भाग, जिसका आयतन शरीर के आयतन के बराबर होता है, डाला जाता हैएक गिलास में डालने वाले बर्तन से। वसंत सिकुड़ता है और वसंत का सूचक द्रव में शरीर के वजन में कमी को इंगित करने के लिए ऊपर उठता है। इस मामले में, गुरुत्वाकर्षण बल के अलावा, एक अन्य बल शरीर पर कार्य करता है, इसे द्रव से बाहर धकेलता है। यदि कांच से तरल को ऊपरी बाल्टी में डाला जाता है (अर्थात, वह जो शरीर द्वारा विस्थापित किया गया था), तो स्प्रिंग पॉइंटर अपनी प्रारंभिक स्थिति में वापस आ जाएगा (चित्र, सी)।
इस अनुभव के आधार पर यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि किसी द्रव में पूरी तरह डूबे हुए पिंड को धकेलने वाला बल इस पिंड के आयतन में द्रव के भार के बराबर होता है . हम 48 में उसी निष्कर्ष पर पहुंचे। यदि ऐसा ही प्रयोग किसी गैस में डूबे हुए पिंड के साथ किया जाता है, तो यह दर्शाता है कि पिंड को गैस से बाहर धकेलने वाला बल भी पिंड के आयतन में ली गई गैस के भार के बराबर होता है . वह बल जो किसी पिंड को द्रव या गैस से बाहर धकेलता है, कहलाता है आर्किमिडीज बल , वैज्ञानिक के सम्मान में आर्किमिडीज जिन्होंने सबसे पहले इसके अस्तित्व की ओर इशारा किया और इसके महत्व की गणना की। तो, अनुभव ने पुष्टि की है कि आर्किमिडीज़ (या उत्प्लावक) बल पिंड के आयतन में द्रव के भार के बराबर है, अर्थात। एफए = पीच = जी एमकुंआ। द्रव का द्रव्यमान m f , पिंड द्वारा विस्थापित, इसके घनत्व ρ w और तरल में डूबे हुए शरीर V t के आयतन के रूप में व्यक्त किया जा सकता है (चूंकि V l - शरीर द्वारा विस्थापित तरल की मात्रा के बराबर है वी टी - तरल में डूबे हुए शरीर का आयतन), यानी एम डब्ल्यू = ρ डब्ल्यू वी टी। तब हम प्राप्त करते हैं: एफए = जीएफ · वीटी इसलिए, आर्किमिडीज बल उस तरल के घनत्व पर निर्भर करता है जिसमें शरीर डूबा हुआ है, और इस शरीर के आयतन पर। लेकिन यह निर्भर नहीं करता है, उदाहरण के लिए, एक तरल में डूबे हुए शरीर के पदार्थ के घनत्व पर, क्योंकि यह मात्रा परिणामी सूत्र में शामिल नहीं है। आइए अब हम किसी द्रव (या गैस) में डूबे किसी पिंड का भार ज्ञात करें। चूंकि इस मामले में शरीर पर अभिनय करने वाले दो बल विपरीत दिशाओं में निर्देशित होते हैं (गुरुत्वाकर्षण नीचे है, और आर्किमिडीज बल ऊपर है), तो द्रव पी 1 में शरीर का वजन होगा कम वजननिर्वात में शरीर पी = जीएमआर्किमिडीज बल के लिए एफए = जी एमडब्ल्यू (जहां एम w शरीर द्वारा विस्थापित तरल या गैस का द्रव्यमान है)। इस प्रकार, यदि कोई पिंड किसी तरल या गैस में डुबोया जाता है, तो वह अपने वजन में उतना ही खो देता है जितना कि उसके द्वारा विस्थापित तरल या गैस का वजन होता है. उदाहरण. समुद्र के पानी में 1.6 m3 के आयतन वाले पत्थर पर लगने वाले उत्प्लावन बल का निर्धारण करें। आइए समस्या की स्थिति को लिखें और इसे हल करें। जब तैरता हुआ पिंड तरल की सतह पर पहुँचता है, तो इसके आगे ऊपर की ओर गति के साथ, आर्किमिडीज़ बल कम हो जाएगा। क्यों? लेकिन क्योंकि तरल में डूबे हुए शरीर के हिस्से का आयतन कम हो जाएगा, और आर्किमिडीज़ बल उसमें डूबे हुए शरीर के हिस्से के आयतन में तरल के वजन के बराबर होता है। जब आर्किमिडीज बल गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर हो जाता है, तो शरीर रुक जाएगा और आंशिक रूप से उसमें डूबे हुए तरल की सतह पर तैरने लगेगा। परिणामी निष्कर्ष प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित करना आसान है। नाली के बर्तन में नाली के पाइप के स्तर तक पानी डालें। उसके बाद, तैरते हुए शरीर को बर्तन में विसर्जित करें, पहले इसे हवा में तौला। पानी में उतरने के बाद, शरीर में डूबे हुए हिस्से के आयतन के बराबर पानी की मात्रा को शरीर विस्थापित कर देता है। इस पानी को तौलने पर, हम पाते हैं कि इसका भार (आर्किमिडीयन बल) तैरते हुए पिंड पर लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल या हवा में इस पिंड के भार के बराबर है। पानी, शराब, नमक के घोल में अलग-अलग तरल पदार्थों में तैरने वाले किसी भी अन्य पिंडों के साथ समान प्रयोग करने के बाद, आप यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि यदि कोई पिंड किसी द्रव में तैरता है, तो उसके द्वारा विस्थापित द्रव का भार वायु में इस पिंड के भार के बराबर होता है. यह साबित करना आसान है कि यदि किसी ठोस ठोस का घनत्व तरल के घनत्व से अधिक है, तो शरीर ऐसे तरल में डूब जाता है। कम घनत्व वाला पिंड इस तरल में तैरता है. उदाहरण के लिए, लोहे का एक टुकड़ा पानी में डूब जाता है लेकिन पारा में तैरता है। दूसरी ओर, शरीर, जिसका घनत्व तरल के घनत्व के बराबर है, तरल के अंदर संतुलन में रहता है। बर्फ पानी की सतह पर तैरती है क्योंकि इसका घनत्व पानी के घनत्व से कम होता है। तरल के घनत्व की तुलना में शरीर का घनत्व जितना कम होता है, शरीर का छोटा हिस्सा तरल में डूब जाता है . शरीर और तरल के समान घनत्व के साथ, शरीर किसी भी गहराई पर तरल के अंदर तैरता है। दो अमिश्रणीय तरल पदार्थ, उदाहरण के लिए पानी और मिट्टी का तेल, उनके घनत्व के अनुसार एक बर्तन में स्थित होते हैं: बर्तन के निचले हिस्से में - सघन पानी (ρ = 1000 किग्रा / मी 3), शीर्ष पर - हल्का मिट्टी का तेल (ρ = 800) किग्रा / मी 3)। जलीय वातावरण में रहने वाले जीवों का औसत घनत्व पानी के घनत्व से थोड़ा अलग होता है, इसलिए उनका वजन आर्किमिडीज बल द्वारा लगभग पूरी तरह से संतुलित होता है। इसके लिए धन्यवाद, जलीय जानवरों को स्थलीय जैसे मजबूत और बड़े पैमाने पर कंकाल की आवश्यकता नहीं होती है। उसी कारण से, जलीय पौधों की चड्डी लोचदार होती है। मछली का तैरने वाला मूत्राशय आसानी से अपना आयतन बदल लेता है। जब मछली मांसपेशियों की मदद से बहुत गहराई तक उतरती है, और उस पर पानी का दबाव बढ़ जाता है, बुलबुला सिकुड़ जाता है, मछली के शरीर का आयतन कम हो जाता है, और यह ऊपर की ओर नहीं धकेलता, बल्कि गहराई में तैरता है। इस प्रकार, मछली कुछ सीमाओं के भीतर अपने गोता की गहराई को नियंत्रित कर सकती है। व्हेल अपने फेफड़ों की क्षमता को कम करके और विस्तार करके अपनी गोताखोरी की गहराई को नियंत्रित करती हैं। सेलिंग शिप।नदियों, झीलों, समुद्रों और महासागरों को नेविगेट करने वाले जहाजों का निर्माण किया जाता है विभिन्न सामग्रीविभिन्न घनत्वों के साथ। पतवार आमतौर पर से बनाया जाता है स्टील की चादर. जहाजों को ताकत देने वाले सभी आंतरिक फास्टनर भी धातुओं से बने होते हैं। नावों का निर्माण करने के लिए उपयोग किया जाता है विभिन्न सामग्री, जिसमें पानी की तुलना में उच्च और निम्न दोनों घनत्व होते हैं। जहाज कैसे तैरते हैं, बोर्ड पर कैसे चढ़ते हैं और बड़े भार ढोते हैं? एक तैरते हुए पिंड (§ 50) के साथ एक प्रयोग से पता चला कि शरीर अपने पानी के नीचे के हिस्से से इतना पानी विस्थापित करता है कि यह पानी हवा में शरीर के वजन के वजन के बराबर होता है। यह किसी भी जहाज के लिए भी सच है। जहाज के पानी के नीचे के हिस्से से विस्थापित पानी का वजन हवा में कार्गो के साथ जहाज के वजन या कार्गो के साथ जहाज पर अभिनय करने वाले गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर होता है।. जहाज को पानी में जितनी गहराई तक डुबोया जाता है, उसे कहते हैं प्रारूप . गहरे स्वीकार्य मसौदे को जहाज के पतवार पर एक लाल रेखा के साथ चिह्नित किया जाता है जिसे कहा जाता है जलरेखा (डच से। पानी- पानी)। जहाज द्वारा विस्थापित पानी का भार जब जलरेखा में डुबोया जाता है, तो जहाज पर कार्गो के साथ कार्य करने वाले गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर होता है, इसे जहाज का विस्थापन कहा जाता है।. वर्तमान में, तेल के परिवहन के लिए 5,000,000 kN (5 10 6 kN) और अधिक के विस्थापन वाले जहाजों का निर्माण किया जा रहा है, अर्थात, कार्गो के साथ 500,000 टन (5 10 5 t) और अधिक का द्रव्यमान है। यदि हम विस्थापन में से ही जहाज के भार को घटा दें, तो हमें इस जहाज की वहन क्षमता प्राप्त हो जाती है। वहन क्षमता जहाज द्वारा किए गए कार्गो के वजन को दर्शाती है। जहाज निर्माण तब से अस्तित्व में है प्राचीन मिस्र, फेनिशिया में (ऐसा माना जाता है कि फोनीशियन सबसे अच्छे जहाज बनाने वालों में से एक थे), प्राचीन चीन। रूस में, जहाज निर्माण की उत्पत्ति 17वीं और 18वीं शताब्दी के मोड़ पर हुई। मुख्य रूप से युद्धपोतों का निर्माण किया गया था, लेकिन यह रूस में था कि पहला आइसब्रेकर, एक आंतरिक दहन इंजन वाले जहाज और परमाणु आइसब्रेकर आर्कटिका का निर्माण किया गया था। वैमानिकी।
1783 में मोंटगॉल्फियर बंधुओं की गेंद का वर्णन करते हुए चित्र: “देखें और सटीक आयामएरोस्टेट धरती"कौन सा पहला था।" 1786 प्राचीन काल से, लोगों ने बादलों के ऊपर उड़ने में सक्षम होने, हवा के समुद्र में तैरने में सक्षम होने का सपना देखा है, जैसे वे समुद्र पर रवाना हुए थे। वैमानिकी के लिए सबसे पहले, गुब्बारों का उपयोग किया जाता था, जो या तो गर्म हवा से भरे होते थे, या हाइड्रोजन या हीलियम से। एक गुब्बारे को हवा में ऊपर उठाने के लिए, यह आवश्यक है कि आर्किमिडीज बल (उछाल) एफए, गेंद पर अभिनय, गुरुत्वाकर्षण से अधिक था एफभारी, यानी एफए> एफभारी जैसे-जैसे गेंद ऊपर उठती है, उस पर कार्य करने वाला आर्किमिडीज बल कम होता जाता है ( एफए = जीवी), क्योंकि ऊपरी वायुमंडल का घनत्व पृथ्वी की सतह से कम है। ऊंचा उठने के लिए गेंद से एक विशेष गिट्टी (वजन) गिराई जाती है और इससे गेंद हल्की हो जाती है। अंततः गेंद अपनी अधिकतम लिफ्ट ऊंचाई तक पहुंच जाती है। गेंद को उसके खोल से नीचे करने के लिए विशेष वाल्वगैस का कुछ हिस्सा निकलता है। क्षैतिज दिशा में गुब्बारा हवा के प्रभाव में ही चलता है, इसलिए इसे कहते हैं गुब्बारा (ग्रीक से वायु- वायु, स्टेटो- खड़ा है)। बहुत पहले नहीं, वायुमंडल की ऊपरी परतों, समताप मंडल का अध्ययन करने के लिए विशाल गुब्बारों का उपयोग किया जाता था - स्ट्रैटोस्टैट्स . इससे पहले कि हम सीखें कि कैसे निर्माण करना है बड़े विमानहवाई मार्ग से यात्रियों और माल के परिवहन के लिए नियंत्रित गुब्बारों का उपयोग किया जाता था - हवाई पोतों. उनके पास एक लम्बी आकृति है, एक इंजन के साथ एक गोंडोला शरीर के नीचे निलंबित है, जो प्रोपेलर को चलाता है। गुब्बारा न केवल अपने आप ऊपर उठता है, बल्कि कुछ माल भी उठा सकता है: एक केबिन, लोग, उपकरण। इसलिए, यह पता लगाने के लिए कि गुब्बारा किस प्रकार का भार उठा सकता है, यह निर्धारित करना आवश्यक है। भारोत्तोलन बल. मान लीजिए, उदाहरण के लिए, हीलियम से भरे 40 मीटर 3 के आयतन वाले गुब्बारे को हवा में छोड़ा जाता है। गेंद के खोल को भरने वाले हीलियम का द्रव्यमान बराबर होगा: इसका मतलब है कि यह गेंद 520 N - 71 N = 449 N वजन का भार उठा सकती है। यह इसकी भारोत्तोलन शक्ति है। समान आयतन का एक गुब्बारा, लेकिन हाइड्रोजन से भरा हुआ, 479 N का भार उठा सकता है। इसका अर्थ है कि इसकी भारोत्तोलन बल हीलियम से भरे गुब्बारे की तुलना में अधिक है। लेकिन फिर भी, हीलियम का अधिक बार उपयोग किया जाता है, क्योंकि यह जलता नहीं है और इसलिए सुरक्षित है। हाइड्रोजन एक ज्वलनशील गैस है। गर्म हवा से भरे गुब्बारे को उठाना और नीचे करना बहुत आसान है। इसके लिए बॉल के निचले हिस्से में स्थित छेद के नीचे एक बर्नर लगा होता है। मदद से गैस बर्नरगेंद के अंदर हवा के तापमान को नियंत्रित करना संभव है, और इसलिए इसका घनत्व और उछाल। गेंद को ऊंचा उठने के लिए, बर्नर की लौ को बढ़ाते हुए, उसमें हवा को और अधिक मजबूती से गर्म करना पर्याप्त है। जब बर्नर की लौ कम हो जाती है, तो गेंद में हवा का तापमान कम हो जाता है, और गेंद नीचे चली जाती है। गेंद का ऐसा तापमान चुनना संभव है जिस पर गेंद और केबिन का भार उत्प्लावन बल के बराबर हो। तब गेंद हवा में लटकेगी, और इससे अवलोकन करना आसान होगा। जैसे-जैसे विज्ञान विकसित हुआ, वैमानिकी प्रौद्योगिकी में भी महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए। गुब्बारों के लिए नए गोले का उपयोग करना संभव हो गया, जो टिकाऊ, ठंढ-प्रतिरोधी और हल्का हो गया। रेडियो इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमेशन के क्षेत्र में उपलब्धियों ने मानवरहित गुब्बारों को डिजाइन करना संभव बनाया। वातावरण की निचली परतों में भौगोलिक और जैव चिकित्सा अनुसंधान के लिए इन गुब्बारों का उपयोग वायु धाराओं का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। यह समझने के लिए कि भौतिकी में दबाव क्या है, एक सरल और परिचित उदाहरण पर विचार करें। कौन सा? ऐसी स्थिति में जहां हमें सॉसेज काटने की आवश्यकता होती है, हम सबसे तेज वस्तु का उपयोग करेंगे - एक चाकू, न कि चम्मच, कंघी या उंगली। उत्तर स्पष्ट है - चाकू तेज है, और हम जो भी बल लगाते हैं वह चाकू के बहुत पतले किनारे पर वितरित किया जाता है, जिससे अधिकतम प्रभावकिसी वस्तु के किसी भाग के पृथक्करण के रूप में, अर्थात्। सॉस। एक और उदाहरण - हम ढीली बर्फ पर खड़े हैं। पैर फेल हो जाते हैं, चलना बेहद असुविधाजनक होता है। फिर, स्कीयर बिना डूबे और उसी ढीली बर्फ में उलझे बिना, आसानी से और तेज गति से हमारे पीछे क्यों भागते हैं? यह स्पष्ट है कि स्कीयर और वॉकर दोनों के लिए बर्फ सभी के लिए समान है, लेकिन इसका प्रभाव अलग है। लगभग उसी दबाव के साथ, यानी वजन, बर्फ पर दबाव डालने वाला सतह क्षेत्र बहुत भिन्न होता है। स्की का क्षेत्र एकमात्र जूते के क्षेत्र से बहुत बड़ा है, और तदनुसार, वजन एक बड़ी सतह पर वितरित किया जाता है। क्या मदद करता है या, इसके विपरीत, हमें सतह को प्रभावी ढंग से प्रभावित करने से रोकता है? एक तेज चाकू से ब्रेड को काटना बेहतर क्यों होता है, और सपाट चौड़ी स्की सतह पर बेहतर पकड़ रखती है, जिससे बर्फ में प्रवेश कम हो जाता है? सातवीं कक्षा के भौतिकी पाठ्यक्रम में इसके लिए दबाव की अवधारणा का अध्ययन किया जाता है। भौतिकी में दबावकिसी सतह पर लगने वाले बल को दाब बल कहते हैं। और दबाव एक भौतिक मात्रा है जो इस सतह के क्षेत्र में एक विशिष्ट सतह पर लागू दबाव बल के अनुपात के बराबर है। भौतिकी में दबाव की गणना का सूत्र इस प्रकार है: जहां पी दबाव है, हम देखते हैं कि भौतिकी में दबाव को कैसे निरूपित किया जाता है, और हम यह भी देखते हैं कि उसी बल के साथ, दबाव अधिक होता है जब समर्थन क्षेत्र, या, दूसरे शब्दों में, बातचीत करने वाले निकायों का संपर्क क्षेत्र छोटा होता है। इसके विपरीत, जैसे-जैसे समर्थन का क्षेत्र बढ़ता है, दबाव कम होता जाता है। यही कारण है कि एक तेज चाकू किसी भी शरीर को बेहतर तरीके से काटता है, और दीवार में घुसने वाले कीलों को तेज युक्तियों से बनाया जाता है। और यही कारण है कि स्की उनकी अनुपस्थिति की तुलना में बर्फ पर बहुत बेहतर पकड़ रखते हैं। दबाव इकाइयाँदबाव की इकाई 1 न्यूटन प्रति वर्ग मीटर है - ये वे मात्राएँ हैं जो हमें सातवीं कक्षा के पाठ्यक्रम से पहले से ही ज्ञात हैं। हम दबाव इकाइयों एन / एम 2 को पास्कल में भी बदल सकते हैं, माप की इकाइयों का नाम फ्रांसीसी वैज्ञानिक ब्लेज़ पास्कल के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने तथाकथित पास्कल के नियम को प्राप्त किया था। 1 एन/एम = 1 पा। व्यवहार में, दबाव की अन्य इकाइयों का भी उपयोग किया जाता है - पारा के मिलीमीटर, बार, और इसी तरह। किसी को भी दबाव में रहना पसंद नहीं है। और इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि कौन सा। क्वीन ने डेविड बॉवी के साथ उनके प्रसिद्ध एकल "अंडर प्रेशर" में भी इसके बारे में गाया था। दबाव क्या है? दबाव को कैसे समझें? इसे किसमें मापा जाता है, किन उपकरणों और विधियों से, इसे कहाँ निर्देशित किया जाता है और यह किस पर दबाव डालता है। इन और अन्य सवालों के जवाब - हमारे लेख में भौतिकी में दबावऔर न केवल। यदि शिक्षक कठिन प्रश्न पूछकर आप पर दबाव डालते हैं, तो हम सुनिश्चित करेंगे कि आप उनका सही उत्तर दे सकें। आखिरकार, चीजों के सार को समझना ही सफलता की कुंजी है! तो भौतिकी में दबाव क्या है? ए-प्राथमिकता:
पर अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली SI को में मापा जाता है पास्कलऔर पत्र के साथ चिह्नित है पी . दबाव इकाई - 1 पास्कल. रूसी पदनाम - देहात, अंतरराष्ट्रीय - देहात.
परिभाषा के अनुसार, दबाव खोजने के लिए, आपको क्षेत्र द्वारा बल को विभाजित करने की आवश्यकता है। बर्तन में रखा कोई भी तरल या गैस बर्तन की दीवारों पर दबाव डालता है। उदाहरण के लिए, एक सॉस पैन में बोर्स्ट कुछ दबाव के साथ इसके तल और दीवारों पर कार्य करता है। द्रव दबाव निर्धारित करने का सूत्र:
कहाँ पे जी- त्वरण निर्बाध गिरावटपृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में, एच- पैन में बोर्स्ट कॉलम की ऊंचाई, ग्रीक अक्षर "आरओ"- बोर्स्ट का घनत्व। दबाव मापने के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला उपकरण बैरोमीटर है। लेकिन दाब किसमें मापा जाता है? पास्कल के अलावा, माप की अन्य ऑफ-सिस्टम इकाइयां हैं:
संदर्भ के आधार पर, विभिन्न ऑफ-सिस्टम इकाइयों का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, जब आप मौसम का पूर्वानुमान सुनते या पढ़ते हैं, तो पास्कल का कोई सवाल ही नहीं उठता। वे पारा के मिलीमीटर के बारे में बात करते हैं। पारा का एक मिलीमीटर है 133 पास्कल। यदि आप गाड़ी चलाते हैं, तो आप शायद सामान्य टायर दबाव को जानते हैं यात्री गाड़ी- लगभग दो वायुमंडल.  वायुमंडलीय दबाववायुमंडल एक गैस है, अधिक सटीक रूप से, गैसों का मिश्रण जो गुरुत्वाकर्षण के कारण पृथ्वी के पास होता है। वायुमंडल धीरे-धीरे अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में चला जाता है, और इसकी ऊंचाई लगभग होती है 100 किलोमीटर। "वायुमंडलीय दबाव" अभिव्यक्ति को कैसे समझें? प्रत्येक के ऊपर वर्ग मीटरपृथ्वी की सतह गैस का सौ किलोमीटर का स्तंभ है। बेशक, हवा पारदर्शी और सुखद है, लेकिन इसका एक द्रव्यमान है जो पृथ्वी की सतह पर दबाव डालता है। यह वायुमंडलीय दबाव है। सामान्य वायुमंडलीय दबाव को के बराबर माना जाता है 101325 देहात. यह समुद्र तल पर 0 डिग्री सेल्सियस पर दबाव है। सेल्सीयस. समान तापमान पर समान दाब उसके आधार पर पारा के एक स्तंभ द्वारा लगाया जाता है जिसकी ऊँचाई 766 मिलीमीटर। ऊंचाई जितनी अधिक होगी, वायुमंडलीय दबाव उतना ही कम होगा। उदाहरण के लिए, एक पहाड़ की चोटी पर चोमोलुंगमा यह सामान्य वायुमंडलीय दबाव का केवल एक चौथाई है।  रक्त चापएक और उदाहरण जहां हम दबाव का सामना करते हैं रोजमर्रा की जिंदगीरक्तचाप का माप है।
यदि आपने अपना रक्तचाप मापा है और आपके पास है 120 पर 80 , तो सब ठीक है। यदि एक 90 पर 50 या 240 पर 180 , तो निश्चित रूप से आपके लिए यह पता लगाना दिलचस्प नहीं होगा कि यह दबाव किसमें मापा जाता है और इसका सामान्य रूप से क्या अर्थ है।  हालांकि, सवाल उठता है: 120 पर 80 वास्तव में क्या? पास्कल, पारा के मिलीमीटर, वायुमंडल या माप की कुछ अन्य इकाइयाँ? रक्तचाप को मिलीमीटर पारा में मापा जाता है।यह तरल के अतिरिक्त दबाव को निर्धारित करता है संचार प्रणालीवायुमंडलीय दबाव से ऊपर। रक्त वाहिकाओं पर दबाव डालता है और इस तरह वायुमंडलीय दबाव के प्रभाव की भरपाई करता है। अन्यथा, हम बस हमारे ऊपर हवा के एक विशाल द्रव्यमान द्वारा कुचल दिए जाएंगे। लेकिन आयाम में क्यों रक्त चापदो नंबर? वैसे! हमारे पाठकों के लिए अब 10% की छूट है तथ्य यह है कि रक्त वाहिकाओं में समान रूप से नहीं, बल्कि झटके में चलता है। पहला अंक (120) कहलाता है सिस्टोलिक दबाव। हृदय की मांसपेशियों के संकुचन के समय रक्त वाहिकाओं की दीवारों पर यह दबाव होता है, इसका मूल्य सबसे बड़ा होता है। दूसरा अंक (80) परिभाषित करता है सबसे छोटा मानऔर बुलाया डायस्टोलिक दबाव। मापते समय, सिस्टोलिक और डायस्टोलिक दबावों के मान दर्ज किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, के लिए स्वस्थ व्यक्तिएक सामान्य रक्तचाप का मान 120 से 80 मिलीमीटर पारा होता है। इसका मतलब है कि सिस्टोलिक दबाव 120 मिमी है। आर टी. कला।, और डायस्टोलिक - 80 मिमी एचजी। कला। सिस्टोलिक और डायस्टोलिक दबाव के बीच के अंतर को पल्स प्रेशर कहा जाता है। भौतिक निर्वातवैक्यूम दबाव की अनुपस्थिति है। अधिक सटीक रूप से, इसकी लगभग पूर्ण अनुपस्थिति। निरपेक्ष निर्वात एक सन्निकटन है, ऊष्मप्रवैगिकी में एक आदर्श गैस की तरह और सामग्री बिंदुयांत्रिकी में। पदार्थ की सांद्रता के आधार पर, निम्न, मध्यम और उच्च निर्वात को प्रतिष्ठित किया जाता है। भौतिक निर्वात का सबसे अच्छा सन्निकटन है स्थान, जिसमें अणुओं की सांद्रता और दबाव न्यूनतम होता है।  दबाव प्रणाली की स्थिति का मुख्य थर्मोडायनामिक पैरामीटर है। न केवल उपकरणों द्वारा, बल्कि थर्मोडायनामिक्स के समीकरणों, सूत्रों और नियमों का उपयोग करके हवा या किसी अन्य गैस के दबाव को निर्धारित करना संभव है। और अगर आपके पास इसका पता लगाने का समय नहीं है, तो छात्र सेवा आपको दबाव निर्धारित करने की किसी भी समस्या को हल करने में मदद करेगी। एक हवा से भरे सीलबंद सिलेंडर की कल्पना करें जिसके ऊपर पिस्टन लगा हो। यदि आप पिस्टन पर दबाव डालना शुरू करते हैं, तो सिलेंडर में हवा की मात्रा कम होने लगेगी, हवा के अणु एक दूसरे से और पिस्टन के साथ अधिक से अधिक तीव्रता से टकराएंगे, और पिस्टन पर संपीड़ित हवा का दबाव होगा। बढ़ोतरी। यदि पिस्टन को अब अचानक छोड़ दिया जाता है, तो संपीड़ित हवा अचानक उसे ऊपर धकेल देगी। ऐसा इसलिए होगा क्योंकि एक स्थिर पिस्टन क्षेत्र के साथ, संपीड़ित हवा से पिस्टन पर कार्य करने वाला बल बढ़ जाएगा। पिस्टन का क्षेत्र अपरिवर्तित रहा, और गैस के अणुओं की ओर से बल बढ़ गया, और दबाव तदनुसार बढ़ गया। या एक और उदाहरण। एक आदमी जमीन पर खड़ा है, दोनों पैरों के साथ खड़ा है। इस स्थिति में, एक व्यक्ति आरामदायक होता है, उसे असुविधा का अनुभव नहीं होता है। लेकिन क्या होगा अगर यह व्यक्ति एक पैर पर खड़ा होने का फैसला करे? वह अपने एक पैर को घुटने पर मोड़ेगा, और अब वह केवल एक पैर से जमीन पर झुकेगा। इस स्थिति में, एक व्यक्ति को कुछ असुविधा महसूस होगी, क्योंकि पैर पर दबाव लगभग 2 गुना बढ़ गया है। क्यों? क्योंकि जिस क्षेत्र से गुरुत्वाकर्षण अब किसी व्यक्ति को जमीन पर दबाता है वह 2 गुना कम हो गया है। यहां एक उदाहरण दिया गया है कि दबाव क्या है और रोजमर्रा की जिंदगी में इसका पता लगाना कितना आसान है।
भौतिकी की दृष्टि से दाब को कहते हैं भौतिक मात्रा, संख्यात्मक रूप से ताकत के बराबरइस सतह के प्रति इकाई क्षेत्र सतह पर लंबवत कार्य करना। इसलिए, सतह पर एक निश्चित बिंदु पर दबाव निर्धारित करने के लिए, सतह पर लागू बल के सामान्य घटक को छोटे सतह तत्व के क्षेत्र से विभाजित किया जाता है जिस पर यह बल कार्य करता है। और पूरे क्षेत्र पर औसत दबाव निर्धारित करने के लिए, सतह पर अभिनय करने वाले बल के सामान्य घटक को विभाजित किया जाना चाहिए कुल क्षेत्रफलयह सतह। दबाव को पास्कल (Pa) में मापा जाता है। इस दबाव इकाई को इसका नाम फ्रांसीसी गणितज्ञ, भौतिक विज्ञानी और लेखक ब्लेज़ पास्कल के सम्मान में मिला, जो हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल कानून के लेखक थे - पास्कल का नियम, जिसमें कहा गया है कि किसी तरल या गैस पर लगाया गया दबाव किसी भी बिंदु पर सभी में अपरिवर्तित होता है। निर्देश। वैज्ञानिक की मृत्यु के तीन सदियों बाद, इकाइयों पर डिक्री के अनुसार, पहली बार, दबाव "पास्कल" की इकाई को 1961 में फ्रांस में प्रचलन में लाया गया था।
एक पास्कल एक न्यूटन के बल द्वारा लगाए गए दबाव के बराबर होता है, समान रूप से वितरित, और एक वर्ग मीटर की सतह पर लंबवत निर्देशित होता है। पास्कल में, न केवल यांत्रिक दबाव (यांत्रिक तनाव) मापा जाता है, बल्कि लोच का मापांक, यंग का मापांक, लोच का थोक मापांक, उपज शक्ति, आनुपातिकता सीमा, आंसू प्रतिरोध, कतरनी शक्ति, ध्वनि दबाव और आसमाटिक दबाव भी मापा जाता है। परंपरागत रूप से, यह पास्कल में है कि सामग्री की ताकत में सामग्री की सबसे महत्वपूर्ण यांत्रिक विशेषताओं को व्यक्त किया जाता है। वायुमंडलीय तकनीकी (पर), भौतिक (एटीएम), किलोग्राम-बल प्रति वर्ग सेंटीमीटर (kgf / cm2) पास्कल के अलावा, दबाव को मापने के लिए अन्य (ऑफ-सिस्टम) इकाइयों का भी उपयोग किया जाता है। ऐसी ही एक इकाई "वायुमंडल" (पर) है। एक वायुमंडल का दबाव समुद्र तल पर पृथ्वी की सतह पर वायुमंडलीय दबाव के लगभग बराबर होता है। आज, "वातावरण" को तकनीकी वातावरण (पर) के रूप में समझा जाता है।
तकनीकी वातावरण (पर) एक वर्ग सेंटीमीटर के क्षेत्र में समान रूप से वितरित एक किलोग्राम-बल (kgf) द्वारा निर्मित दबाव है। और एक किलोग्राम-बल, बदले में, 9.80665 m/s2 के बराबर मुक्त गिरावट त्वरण की स्थितियों के तहत एक किलोग्राम के द्रव्यमान वाले शरीर पर अभिनय करने वाले गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर है। इस प्रकार एक किलोग्राम बल 9.80665 न्यूटन के बराबर होता है, और 1 वायुमंडल ठीक 98066.5 Pa के बराबर हो जाता है। 1 पर = 98066.5 पा। वायुमंडल में, उदाहरण के लिए, में दबाव गाडी का पहिया, उदाहरण के लिए, GAZ-2217 यात्री बस के टायरों में अनुशंसित दबाव 3 वायुमंडल है। "भौतिक वातावरण" (एटीएम) भी है, जिसे पारा के स्तंभ के दबाव के रूप में परिभाषित किया गया है, इसके आधार पर 760 मिमी ऊंचा है, यह देखते हुए कि पारा का घनत्व 13595.04 किग्रा / एम 3 है, 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर और नीचे 9, 80665 m/s2 के गुरुत्वीय त्वरण की स्थितियाँ। तो यह पता चला है कि 1 एटीएम \u003d 1.033233 एटीएम \u003d 101 325 पा। किलोग्राम-बल प्रति वर्ग सेंटीमीटर (kgf/cm2) के लिए, दबाव की यह गैर-प्रणालीगत इकाई अच्छी सटीकता के साथ सामान्य वायुमंडलीय दबाव के बराबर होती है, जो कभी-कभी विभिन्न प्रभावों का आकलन करने के लिए सुविधाजनक होती है। गैर-प्रणालीगत इकाई "बार" लगभग एक वायुमंडल के बराबर है, लेकिन अधिक सटीक है - ठीक 100,000 Pa। CGS प्रणाली में, 1 बार 1,000,000 dynes/cm2 के बराबर होता है। पहले, नाम "बार" इकाई द्वारा किया जाता था, जिसे अब "बेरियम" कहा जाता है, और 0.1 पा के बराबर या सीजीएस प्रणाली में 1 बेरियम \u003d 1 dyn / cm2। शब्द "बार", "बेरियम" और "बैरोमीटर" एक ही शब्द से आया है ग्रीक शब्द"गुरुत्वाकर्षण"।
अक्सर, मौसम विज्ञान में वायुमंडलीय दबाव को मापने के लिए 0.001 बार के बराबर इकाई एमबार (मिलीबार) का उपयोग किया जाता है। और उन ग्रहों पर दबाव मापने के लिए जहां वायुमंडल बहुत दुर्लभ है - माइक्रोबार (माइक्रोबार), 0.000001 बार के बराबर। तकनीकी दबाव गेज पर, अक्सर पैमाने में बार में स्नातक होता है। पारा स्तंभ का मिलीमीटर (मिमी एचजी), पानी के स्तंभ का मिलीमीटर (पानी के स्तंभ का मिमी) माप की गैर-प्रणालीगत इकाई "पारा का मिलीमीटर" 101325/760 = 133.3223684 पा है। इसे "मिमी एचजी" नामित किया गया है, लेकिन कभी-कभी इसे "टॉर" नामित किया जाता है - इतालवी भौतिक विज्ञानी, गैलीलियो के छात्र, इवेंजेलिस्टा टोरिसेली, वायुमंडलीय दबाव की अवधारणा के लेखक के सम्मान में। इकाई का गठन के संबंध में किया गया था सुविधाजनक तरीकाएक बैरोमीटर के साथ वायुमंडलीय दबाव का मापन, जिसमें पारा स्तंभ वायुमंडलीय दबाव के प्रभाव में संतुलन में होता है। पारा का उच्च घनत्व लगभग 13,600 किग्रा/घन मीटर है और परिस्थितियों के तहत कम संतृप्ति वाष्प दबाव की विशेषता है कमरे का तापमानइसलिए, एक समय में पारा को बैरोमीटर के लिए चुना गया था। समुद्र के स्तर पर, वायुमंडलीय दबाव लगभग 760 मिमी एचजी है, यह वह मान है जिसे अब सामान्य वायुमंडलीय दबाव माना जाता है, 101325 पा या एक भौतिक वातावरण, 1 एटीएम के बराबर। यानी 1 मिलीमीटर पारा 101325/760 पास्कल के बराबर होता है।
पारा के मिलीमीटर में, दवा, मौसम विज्ञान और विमानन नेविगेशन में दबाव मापा जाता है। चिकित्सा में, रक्तचाप को mmHg में मापा जाता है; वैक्यूम तकनीक में, इसे बार के साथ mmHg में स्नातक किया जाता है। कभी-कभी वे सिर्फ 25 माइक्रोन भी लिखते हैं, जिसका अर्थ है पारा के माइक्रोन, अगर हम बात कर रहे हेनिकासी के बारे में, और दबाव माप वैक्यूम गेज के साथ किया जाता है। कुछ मामलों में, पानी के स्तंभ के मिलीमीटर का उपयोग किया जाता है, और फिर 13.59 मिमी पानी के स्तंभ \u003d 1 मिमी एचजी। कभी-कभी यह अधिक समीचीन और सुविधाजनक होता है। पानी के स्तंभ का एक मिलीमीटर, पारा स्तंभ के मिलीमीटर की तरह, एक ऑफ-सिस्टम इकाई है, जो बदले में पानी के एक स्तंभ के 1 मिमी के हाइड्रोस्टेटिक दबाव के बराबर होता है, जिस पर यह स्तंभ डाला जाता है। समतल आधार 4 डिग्री सेल्सियस के एक स्तंभ पानी के तापमान पर। हम भी अनुशंसा करते हैं
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