Bosim jismoniy miqdor sifatida. Havo, bug ', suyuqlik yoki qattiq uchun bosim formulasi

Yuqorida piston o'rnatilgan havo bilan to'ldirilgan muhrlangan silindrni tasavvur qiling. Agar siz pistonga bosim o'tkaza boshlasangiz, u holda silindrdagi havo hajmi pasaya boshlaydi, havo molekulalari bir-biri bilan va piston bilan tobora kuchayib boradi va siqilgan havoning pistondagi bosimi kuchayadi. o'sish.

Agar piston hozir to'satdan bo'shatilgan bo'lsa, u holda siqilgan havo uni keskin ravishda yuqoriga suradi. Bu sodir bo'ladi, chunki doimiy piston maydoni bilan siqilgan havodan pistonga ta'sir qiluvchi kuch kuchayadi. Pistonning maydoni o'zgarishsiz qoldi va gaz molekulalarining kuchi ortdi va shunga mos ravishda bosim oshdi.

Yoki boshqa misol. Erkak yerda turadi, ikkala oyog'i bilan turadi. Bu holatda odam qulay, u noqulaylikni boshdan kechirmaydi. Ammo bu odam bir oyog'ida turishga qaror qilsa nima bo'ladi? U bir oyog'ini tizzada bukadi, endi u faqat bir oyog'i bilan erga tayanadi. Bu holatda, odam bir oz noqulaylik his qiladi, chunki oyoqqa bosim kuchaygan va taxminan 2 marta. Nega? Chunki hozirda tortishish kuchi orqali odamni yerga bosadigan maydon 2 barobar qisqardi. Bu erda bosim nima va uni kundalik hayotda aniqlash qanchalik oson ekanligiga misol.

Fizika nuqtai nazaridan bosim - bu sirtning birlik maydoniga sirtga perpendikulyar ta'sir qiluvchi kuchga son jihatdan teng bo'lgan jismoniy miqdor. Shuning uchun, sirtning ma'lum bir nuqtasida bosimni aniqlash uchun sirtga qo'llaniladigan kuchning normal komponenti bu kuch ta'sir qiladigan kichik sirt elementining maydoniga bo'linadi. Va butun maydon bo'ylab o'rtacha bosimni aniqlash uchun sirtga ta'sir qiluvchi kuchning normal komponentini quyidagilarga bo'lish kerak. umumiy maydoni bu sirt.

Bosim paskallarda (Pa) o'lchanadi. Ushbu bosim birligi o'z nomini fransuz matematigi, fizigi va yozuvchisi Blez Paskal sharafiga oldi, gidrostatikaning asosiy qonuni - Paskal qonunining muallifi bo'lib, unda suyuqlik yoki gazga ta'sir qiladigan bosim har qanday nuqtaga o'zgarmagan holda uzatiladi. yo'nalishlari. Birinchi marta bosim o'lchov birligi "paskal" olim vafotidan uch asr o'tgach, birliklar to'g'risidagi farmonga binoan 1961 yilda Frantsiyada muomalaga kiritilgan.

Bir paskal teng taqsimlangan va bir kvadrat metr sirtga perpendikulyar yo'naltirilgan bir nyuton kuchining bosimiga teng.

Paskallarda nafaqat mexanik bosim (mexanik kuchlanish) o'lchanadi, balki elastiklik moduli, Yang moduli, elastiklikning massa moduli, oquvchanlik kuchi, proportsionallik chegarasi, yirtiqqa chidamlilik, kesish kuchi, tovush bosimi va osmotik bosim ham o'lchanadi. An'anaga ko'ra, materiallarning mustahkamligidagi materiallarning eng muhim mexanik xususiyatlari paskallarda ifodalanadi.

Atmosfera texnik (at), fizik (atm), kvadrat santimetr uchun kilogramm-kuch (kgf / sm2)

Bosimni o'lchash uchun paskaldan tashqari boshqa (tizimdan tashqari) birliklar ham qo'llaniladi. Bunday birliklardan biri "atmosfera" (at). Bir atmosferaning bosimi dengiz sathida Yer yuzasidagi atmosfera bosimiga taxminan tengdir. Bugungi kunda "atmosfera" texnik atmosfera (at) deb tushuniladi.

Texnik atmosfera (at) - bu bir kvadrat santimetr maydonga teng taqsimlangan bir kilogramm kuch (kgf) tomonidan ishlab chiqarilgan bosim. Va bir kilogramm-kuch, o'z navbatida, tezlanish sharoitida massasi bir kilogramm bo'lgan jismga ta'sir qiladigan tortishish kuchiga teng. erkin tushish, 9,80665 m/s2 ga teng. Shunday qilib, bir kilogramm-kuch 9,80665 Nyutonga, 1 atmosfera esa 98066,5 Pa ga teng bo'ladi. 1 da = 98066,5 Pa.

Atmosferalarda, masalan, ichidagi bosim avtomobil shinalari, masalan, GAZ-2217 yo'lovchi avtobusining shinalarida tavsiya etilgan bosim 3 atmosferaga teng.

Simobning zichligi 13595,04 kg / m3 ni tashkil etgan holda, 0 ° C va undan past haroratda, uning tagida balandligi 760 mm bo'lgan simob ustunining bosimi sifatida tavsiflangan "jismoniy atmosfera" (atm) ham mavjud. 9, 80665 m/s2 tortishish tezlashuvi shartlari. Shunday qilib, 1 atm \u003d 1,033233 atm \u003d 101 325 Pa ekanligi ma'lum bo'ldi.

Kvadrat santimetr uchun kilogramm-kuchga (kgf / sm2) kelsak, bu tizimli bo'lmagan bosim birligi yaxshi aniqlik bilan normal atmosfera bosimiga teng bo'lib, ba'zida turli ta'sirlarni baholash uchun qulaydir.

Tizimli bo'lmagan "bar" birligi taxminan bir atmosferaga teng, ammo aniqroq - aniq 100 000 Pa. CGS tizimida 1 bar 1 000 000 din / sm2 ga teng. Ilgari, "bar" nomi hozirda "bariy" deb ataladigan birlik tomonidan olib borilgan va 0,1 Pa yoki CGS tizimida 1 bariy \u003d 1 din / sm2 ga teng. "Bar", "bariy" va "barometr" so'zlari bir xil so'zlardan kelib chiqqan yunoncha so'z"tortishish kuchi".

Ko'pincha, meteorologiyada atmosfera bosimini o'lchash uchun 0,001 barga teng bo'lgan mbar (millibar) birligi ishlatiladi. Va atmosfera juda kam uchraydigan sayyoralarda bosimni o'lchash uchun - mikrobar (mikrobar), 0,000001 barga teng. Texnik bosim o'lchagichlarida ko'pincha shkala barlarda bitiruvga ega.

Simob ustunining millimetri (mm Hg), millimetr suv ustuni (mm suv ustuni)

Tizimli bo'lmagan o'lchov birligi "simob millimetri" 101325/760 = 133,3223684 Pa. U "mm Hg" bilan belgilanadi, lekin ba'zida u "torr" deb belgilanadi - italyan fizigi, Galileyning shogirdi, atmosfera bosimi kontseptsiyasi muallifi Evangelista Torricelli sharafiga.

munosabati bilan birlik tashkil etilgan qulay usul atmosfera bosimini barometr bilan o'lchash, unda simob ustuni atmosfera bosimi ta'sirida muvozanatda bo'ladi. Simobning yuqori zichligi taxminan 13600 kg / m3 ni tashkil qiladi va sharoitlarda past to'yingan bug 'bosimi bilan ajralib turadi. xona harorati, shuning uchun bir vaqtning o'zida barometrlar uchun simob tanlangan.

Dengiz sathida atmosfera bosimi taxminan 760 mm Hg ni tashkil qiladi, bu qiymat endi normal atmosfera bosimi deb hisoblanadi, 101325 Pa yoki bitta jismoniy atmosferaga, 1 atmga teng. Ya'ni, 1 millimetr simob 101325/760 paskalga teng.

Simob millimetrlarida bosim tibbiyot, meteorologiya va aviatsiya navigatsiyasida o'lchanadi. Tibbiyotda qon bosimi mmHg bilan o'lchanadi, vakuum texnologiyasida esa barlar bilan birga mmHg bilan o'lchanadi. Ba'zan ular hatto 25 mikronni yozishadi, ya'ni simob mikronlari, agar gaplashamiz evakuatsiya haqida va bosim o'lchovlari vakuum o'lchagichlar bilan amalga oshiriladi.

Ba'zi hollarda millimetrli suv ustuni, keyin esa 13,59 mm suv ustuni \u003d 1 mm Hg ishlatiladi. Ba'zan bu maqsadga muvofiqroq va qulayroqdir. Suv ustunining millimetri, simob ustunining millimetri kabi, tizimdan tashqari birlik bo'lib, u o'z navbatida ushbu ustunga ta'sir qiladigan 1 mm suv ustunining gidrostatik bosimiga teng. tekis asos ustunli suv harorati 4 ° C da.

Hech kim bosim ostida bo'lishni yoqtirmaydi. Va qaysi biri muhim emas. Qirolicha bu haqda Devid Boui bilan birgalikda mashhur "Under press" singlida kuylagan. Bosim nima? Bosimni qanday tushunish mumkin? U nimada, qanday asboblar va usullar bilan o'lchanadi, qayerga yo'naltiriladi va nimaga bosadi. Bu va boshqa savollarga javoblar - bizning maqolamizda fizikada bosim nafaqat.

Agar o'qituvchi sizga qiyin masalalarni so'rab bosim o'tkazsa, biz ularga to'g'ri javob bera olishingizga ishonch hosil qilamiz. Axir, narsalarning mohiyatini tushunish - muvaffaqiyat kaliti! Xo'sh, fizikada bosim nima?

Ta'rifi bo'yicha:

Bosim- skaler jismoniy miqdor, kuchiga teng birlik sirt maydoniga ta'sir qilish.

IN xalqaro tizim SI bilan o'lchanadi Paskal va harf bilan belgilanadi p . Bosim birligi - 1 Paskal. ruscha belgi - Pa, xalqaro - Pa.

Ta'rifga ko'ra, bosimni topish uchun siz kuchni maydonga bo'lishingiz kerak.

Idishga joylashtirilgan har qanday suyuqlik yoki gaz idishning devorlariga bosim o'tkazadi. Misol uchun, yirtqichlardan borscht uning pastki va devorlariga biroz bosim bilan ta'sir qiladi. Suyuqlik bosimini aniqlash formulasi:

qayerda g Yerning tortishish maydonida erkin tushishning tezlashishi, h- panada borsch ustunining balandligi, Yunoncha harf "ro"- borschtning zichligi.

Bosimni o'lchash uchun eng ko'p ishlatiladigan asbob barometrdir. Ammo bosim nima bilan o'lchanadi? Paskaldan tashqari, tizimdan tashqari boshqa o'lchov birliklari ham mavjud:

• atmosfera;
• simob millimetri;
• millimetr suv ustuni;
• suv ustunining metri;
• kilogramm-kuch.

Kontekstga qarab, turli xil tizimdan tashqari birliklar qo'llaniladi.

Misol uchun, ob-havo ma'lumotlarini tinglaganingizda yoki o'qiyotganingizda, Paskal haqida hech qanday savol tug'ilmaydi. Ular simobning millimetrlari haqida gapirishadi. Bir millimetr simob 133 Paskal. Agar siz mashina haydasangiz, shinalardagi normal bosimni bilasiz yengil avtomobil- taxminan ikki atmosferalar.

Atmosfera bosimi

Atmosfera - bu gaz, aniqrog'i, tortishish kuchi tufayli Yer yaqinida joylashgan gazlar aralashmasi. Atmosfera asta-sekin sayyoralararo fazoga o'tadi va uning balandligi taxminan 100 kilometr.

"Atmosfera bosimi" iborasini qanday tushunish mumkin? har birining ustida kvadrat metr Yer yuzasi yuz kilometrlik gaz ustunidan iborat. Albatta, havo shaffof va yoqimli, lekin u er yuzasiga bosim o'tkazadigan massaga ega. Bu atmosfera bosimi.

Oddiy atmosfera bosimi teng deb hisoblanadi 101325 Pa. Bu dengiz sathida 0 daraja Selsiydagi bosim. Selsiy. Xuddi shu haroratda bir xil bosim uning poydevoriga balandligi bo'lgan simob ustuni tomonidan amalga oshiriladi 766 millimetr.

Qanchalik baland bo'lsa, atmosfera bosimi shunchalik past bo'ladi. Masalan, tog' tepasida Chomolungma bu oddiy atmosfera bosimining to'rtdan bir qismidir.

Arterial bosim

Biz bosimga duch keladigan yana bir misol Kundalik hayot qon bosimining o'lchovidir.

Qon bosimi qon bosimi, ya'ni. Qonning qon tomirlari devorlariga, bu holda arteriyalarga ta'sir qiladigan bosimi.

Agar siz qon bosimingizni o'lchagan bo'lsangiz va sizda bo'lsa 120 ustida 80 , keyin hammasi yaxshi. Agar 90 ustida 50 yoki 240 ustida 180 , keyin bu bosim nima bilan o'lchanganini va umuman nimani anglatishini tushunish siz uchun qiziq bo'lmaydi.

Biroq, savol tug'iladi: 120 ustida 80 aniq nima? Paskallar, simob millimetrlari, atmosferalar yoki boshqa o'lchov birliklari?

Qon bosimi simob millimetrida o'lchanadi. Bu suyuqlikning ortiqcha bosimini aniqlaydi qon aylanish tizimi atmosfera bosimidan yuqori.

Qon tomirlarga bosim o'tkazadi va shu bilan atmosfera bosimining ta'sirini qoplaydi. Aks holda, biz shunchaki ustimizdagi ulkan havo massasi tomonidan ezilib ketamiz.

Lekin nima uchun o'lchamda qon bosimi ikkita raqam?

Aytmoqchi! O'quvchilarimiz uchun endi 10% chegirma mavjud

Gap shundaki, qon tomirlarda bir tekis emas, balki silkinishlarda harakat qiladi. Birinchi raqam (120) chaqiriladi sistolik bosim. Bu yurak mushaklarining qisqarishi vaqtida qon tomirlari devorlariga bosim, uning qiymati eng katta. Ikkinchi raqam (80) belgilaydi eng kichik qiymat va chaqirdi diastolik bosim.

O'lchashda sistolik va diastolik bosimlarning qiymatlari qayd etiladi. Masalan, uchun sog'lom odam odatdagi qon bosimi qiymati 120 dan 80 millimetr simobga teng. Bu shuni anglatadiki, sistolik bosim 120 mm. rt. Art., va diastolik - 80 mm Hg. Art. Sistolik va diastolik bosim o'rtasidagi farq puls bosimi deb ataladi.

jismoniy vakuum

Vakuum - bosimning yo'qligi. Aniqrog'i, uning deyarli to'liq yo'qligi. Mutlaq vakuum termodinamikadagi ideal gaz kabi taxminiy va moddiy nuqta mexanikada.

Moddaning konsentratsiyasiga qarab past, o'rta va yuqori vakuum farqlanadi. Jismoniy vakuumga eng yaxshi yaqinlik bo'sh joy, unda molekulalarning kontsentratsiyasi va bosim minimaldir.

Bosim tizim holatining asosiy termodinamik parametridir. Havoning yoki boshqa gazning bosimini faqat asboblar yordamida emas, balki termodinamikaning tenglamalari, formulalari va qonunlari yordamida ham aniqlash mumkin. Va agar buni aniqlashga vaqtingiz bo'lmasa, talabalar xizmati bosimni aniqlashning har qanday muammosini hal qilishga yordam beradi.

Nega chang'ida turgan odam bo'shashgan qorga tushmaydi? Nima uchun keng shinalari bo'lgan avtomobil oddiy shinalar bilan jihozlangan mashinaga qaraganda ko'proq flotatsiyaga ega? Nega traktorga tırtıllar kerak? Bu savollarga javobni bosim deb ataladigan fizik miqdor bilan tanishib bilib olamiz.

Qattiq tana bosimi

Agar kuch tananing bir nuqtasiga emas, balki ko'p nuqtalarga qo'llanilsa, u tananing yuzasiga ta'sir qiladi. Bunday holda, bu kuch qattiq jismning yuzasida yaratadigan bosim haqida gapiradi.

Fizikada bosim - bu unga perpendikulyar bo'lgan sirtga ta'sir qiluvchi kuchning ushbu sirt maydoniga nisbatiga son jihatdan teng bo'lgan jismoniy miqdor.

p = F/S ,

qayerda R - bosim; F - sirtga ta'sir qiluvchi kuch; S - sirt maydoni.

Shunday qilib, bosim unga perpendikulyar sirtga kuch ta'sir qilganda paydo bo'ladi. Bosimning kattaligi bu kuchning kattaligiga bog'liq va unga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Quvvat qanchalik katta bo'lsa, u birlik maydonda hosil qiladigan bosim shunchalik katta bo'ladi. Fil yo'lbarsdan og'irroq, shuning uchun u sirtga ko'proq bosim o'tkazadi. Mashina yo'lga piyodadan ko'ra ko'proq kuch bilan itaradi.

Qattiq jismning bosimi kuch ta'sir qiladigan sirt maydoniga teskari proportsionaldir.

Har bir inson chuqur qorda yurish qiyinligini biladi, chunki oyoqlari doimo yiqilib tushadi. Ammo chang'i uchish juda oson. Gap shundaki, har ikkala holatda ham odam qor ustida bir xil kuch - tortishish kuchi bilan harakat qiladi. Ammo bu kuch bilan yuzalar bo'ylab taqsimlanadi turli hudud. Chang'ilarning sirt maydoni etik tagligining maydonidan kattaroq bo'lganligi sababli, bu holda odamning vazni kattaroq maydonga taqsimlanadi. Va maydon birligiga ta'sir qiluvchi kuch bir necha marta kichikroq. Shuning uchun, chang'i ustida turgan odam qorga kamroq bosim o'tkazadi va unga tushmaydi.

Sirt maydonini o'zgartirib, siz bosim miqdorini oshirishingiz yoki kamaytirishingiz mumkin.

Piyoda yurish paytida elkadagi bosimni kamaytirish uchun keng belbog'li xalta tanlaymiz.

Binoning erga bosimini kamaytirish uchun poydevorning maydonini oshiring.

Shinalar yuk mashinalari shinalardan kengroq qiling avtomobillar shuning uchun ular erga kamroq bosim o'tkazadilar. Xuddi shu sababga ko'ra, traktor yoki tank g'ildiraklarda emas, balki yo'lda qilingan.

Pichoqlar, pichoqlar, qaychi, ignalar kesish yoki teshilish qismining eng kichik maydoniga ega bo'lishi uchun keskin o'tkirlashadi. Va keyin kichik qo'llaniladigan kuch yordamida ham juda ko'p bosim hosil bo'ladi.

Xuddi shu sababga ko'ra, tabiat hayvonlarni o'tkir tishlari, tishlari va tirnoqlari bilan ta'minlagan.

Bosim - skaler. Qattiq jismlarda u kuch yo'nalishi bo'yicha uzatiladi.

Kuch birligi Nyuton. Maydon birligi m 2 ga teng. Shuning uchun bosim birligi N/m 2 ga teng. SI xalqaro birliklar tizimidagi bu qiymat deyiladi paskal (Pa yoki Ra). U frantsuz fizigi Blez Paskal sharafiga o'z nomini oldi. 1 paskal bosim 1 m 2 sirtga ta'sir qiluvchi 1 nyuton kuchini keltirib chiqaradi.

1 Pa = 1N/m2 .

Boshqa tizimlar bar, atmosfera, mmHg kabi birliklardan foydalanadi. Art. (millimetr simob) va boshqalar.

Suyuqlikdagi bosim

Agar qattiq jismda bosim kuch yo'nalishi bo'yicha uzatilsa, Paskal qonuniga ko'ra suyuqlik va gazlarda " suyuqlik yoki gazga ta'sir qiladigan har qanday bosim o'zgarishsiz barcha yo'nalishlarda uzatiladi ».

Tsilindr ko'rinishidagi tor trubkaga ulangan mayda teshiklari bo'lgan to'pni suyuqlik bilan to'ldiramiz. Keling, to'pni suyuqlik bilan to'ldiramiz, pistonni trubkaga kiritamiz va uni harakatga keltiramiz. Piston suyuqlik yuzasiga bosadi. Bu bosim suyuqlikning har bir nuqtasiga uzatiladi. Suyuqlik to'pning teshiklaridan to'kila boshlaydi.

Balonni tutun bilan to'ldirib, biz xuddi shunday natijani ko'ramiz. Bu shuni anglatadiki, gazlarda bosim ham barcha yo'nalishlarda uzatiladi.

Og'irlik kuchi Yer yuzasidagi har qanday jismda bo'lgani kabi suyuqlikka ham ta'sir qiladi. Idishdagi suyuqlikning har bir qatlami o'z og'irligi bilan bosim hosil qiladi.

Buni quyidagi tajriba tasdiqlaydi.

Agar suv shisha idishga quyilsa, uning o'rniga pastki qismida kauchuk plyonka bo'lsa, plyonka suv og'irligi ostida cho'kadi. Va suv qancha ko'p bo'lsa, film shunchalik ko'p egiladi. Agar bu idishni asta-sekin suv bilan to'ldirilgan boshqa idishga botirsak, u cho'kib ketganda, plyonka to'g'rilanadi. Va idishdagi va idishdagi suv sathi teng bo'lganda, film butunlay to'g'rilanadi.

Xuddi shu darajada, suyuqlikdagi bosim bir xil bo'ladi. Lekin ortib borayotgan chuqurlik bilan, u ortadi, chunki molekulalar yuqori qatlamlar pastki qatlamlarning molekulalariga bosim o'tkazing. Va ular, o'z navbatida, undan ham pastroqda joylashgan qatlamlarning molekulalariga bosim o'tkazadi. Shuning uchun, tankning eng past nuqtasida bosim eng yuqori bo'ladi.

Chuqurlikdagi bosim quyidagi formula bilan aniqlanadi:

p = r g h ,

qayerda p - bosim (Pa);

ρ - suyuqlik zichligi (kg / m 3);

g - erkin tushish tezlashishi (9,81 m/s);

h - suyuqlik ustunining balandligi (m).

Bosim chuqurlashgan sari ortib borishini formuladan ko'rish mumkin. Suv osti kemasi okeanga qanchalik past tushsa, u shunchalik ko'p bosimga duchor bo'ladi.

Atmosfera bosimi

Evangelista Torricelli

Kim biladi, agar 1638 yilda Toskana gersogi Florensiya bog'larini chiroyli favvoralar bilan bezashga qaror qilmaganida, atmosfera bosimi 17-asrda emas, balki ancha keyinroq kashf etilgan bo'lar edi. Aytishimiz mumkinki, bu kashfiyot tasodifan qilingan.

O'sha kunlarda nasosning pistoni orqasida suv ko'tariladi, deb hisoblar edi, chunki Aristotel aytganidek, "tabiat bo'shliqqa toqat qilmaydi". Biroq, tadbir muvaffaqiyatli bo'lmadi. Favvoralardagi suv haqiqatan ham ko'tarilib, hosil bo'lgan "bo'shliq" ni to'ldirdi, lekin 10,3 m balandlikda u to'xtadi.

Ular yordam so'rab Galiley Galileyga murojaat qilishdi. Mantiqiy izoh topa olmagani uchun u shogirdlariga ko'rsatma berdi: Evangelista Torricelli Va Vinchentso Viviani tajribalar o'tkazish.

Nosozlik sababini topishga urinib, Galileyning shogirdlari nasos orqasida turli xil suyuqliklar turli balandliklarga ko'tarilishini aniqladilar. Suyuqlik qanchalik zichroq bo'lsa, u ko'tarilishi mumkin bo'lgan balandlik pastroq bo'ladi. Simobning zichligi suvdan 13 baravar ko'p bo'lganligi sababli, u 13 marta kamroq balandlikka ko'tarilishi mumkin. Shuning uchun ular o'zlarining tajribalarida simobdan foydalanganlar.

1644 yilda tajriba o'tkazildi. Shisha trubka simob bilan to'ldirilgan. Keyin u simob bilan to'ldirilgan idishga tashlandi. Biroz vaqt o'tgach, kolbadagi simob ustuni ko'tarildi. Ammo u butun trubkani to'ldirmadi. Simob ustunining tepasida bo'sh joy bor edi. Keyinchalik u "Torricellian bo'shlig'i" deb nomlangan. Ammo simob naychadan idishga ham tushmadi. Torricelli buni simobning presslashi bilan izohladi atmosfera havosi va uni naychada saqlaydi. Va kolbadagi simob ustunining balandligi bu bosimning kattaligini ko'rsatadi. Bu atmosfera bosimi birinchi marta o'lchandi.

Yerning atmosferasi uning havo qobig'i bo'lib, uning yonida tortishish kuchi bilan ushlab turiladi. Ushbu qobiqni tashkil etuvchi gaz molekulalari doimiy va tasodifiy harakatlanadi. Gravitatsiya ta'sirida atmosferaning yuqori qatlamlari pastki qatlamlarni bosib, ularni siqib chiqaradi. Yer yuzasiga yaqin joylashgan eng past qatlam eng ko'p siqiladi. Shuning uchun undagi bosim eng katta. Paskal qonuniga ko'ra, u bu bosimni barcha yo'nalishlarga uzatadi. Buni er yuzidagi hamma narsa boshdan kechiradi. Bu bosim deyiladi atmosfera bosimi .

Atmosfera bosimi havoning yuqori qatlamlari tomonidan yaratilganligi sababli, u balandlikning oshishi bilan kamayadi. Ma'lumki, baland tog'larda u tog' etagiga qaraganda kamroq. Va chuqur er ostida u yer yuzasiga qaraganda ancha yuqori.

Oddiy atmosfera bosimi - 0 o S haroratda balandligi 760 mm simob ustunining bosimiga teng bosim.

Atmosfera bosimini o'lchash

Chunki atmosfera havosi turli xil zichlikka ega har xil balandlikda, keyin atmosfera bosimining qiymatini formula bilan aniqlab bo'lmaydip = ρ · g · h . Shuning uchun, deb nomlangan maxsus asboblar yordamida aniqlanadi barometrlar .

Suyuq barometrlarni va aneroidlarni (suyuq bo'lmagan) farqlang. Suyuqlik barometrlarining ishlashi atmosfera bosimi ostida suyuqlik sathi ustunining o'zgarishiga asoslanadi.

Aneroid gofrirovka qilingan metalldan yasalgan muhrlangan idish bo'lib, uning ichida vakuum hosil bo'ladi. Atmosfera bosimi ko'tarilganda idish qisqaradi va tushirilganda to'g'rilanadi. Bu o'zgarishlarning barchasi prujina yordamida o'qga uzatiladi metall plastinka. O'qning oxiri shkala bo'ylab harakatlanadi.

Barometr ko'rsatkichlarini o'zgartirib, yaqin kunlarda ob-havo qanday o'zgarishini taxmin qilish mumkin. Agar atmosfera bosimi ko'tarilsa, u holda ochiq havo kutilishi mumkin. Va agar u pastga tushsa, bulutli bo'ladi.

Sho'ng'in amaliyotida ko'pincha mexanik, gidrostatik va gaz bosimining keng diapazonidagi qiymatlarni hisoblash bilan duch keladi. O'lchangan bosimning qiymatiga qarab, turli birliklar qo'llaniladi.

SI va ISS tizimlarida bosim birligi paskal (Pa) hisoblanadi., MKGSS tizimida - kgf / sm 2 (texnik atmosfera - at). Bosimning tizimsiz birliklari sifatida Tavrot (mm Hg), atm (fizik atmosfera), m suv ishlatiladi. Art., va ingliz o'lchovlari - funt / dyuym 2. Turli bosim birliklari o'rtasidagi munosabatlar 10.1-jadvalda keltirilgan.

Mexanik bosim tananing birlik yuzasiga perpendikulyar ta'sir qiluvchi kuch bilan o'lchanadi:

bu erda p - bosim, kgf / sm 2;
F - kuch, kgf;
S - maydon, sm 2.

10.1-misol. G'avvos qadam tashlaganida (ya'ni bir oyoqda turganda) kemaning pastki qismiga va suv ostida erga ko'rsatadigan bosimni aniqlang. G'avvosning havodagi uskunadagi og'irligi 180 kgf, suv ostida esa 9 kgf. Sho'ng'in galoshlarining tagligining maydoni 360 sm 2 ni tashkil qiladi. Yechim. 1) (10.1) ga muvofiq sho'ng'in etiklari tomonidan kema kemasiga o'tkaziladigan bosim:

P \u003d 180/360 \u003d 0,5 kgf / sm

Yoki SI birliklarida

P \u003d 0,5 * 0,98,10 5 \u003d 49000 Pa \u003d 49 kPa.

10.1-jadval. Turli bosim birliklari o'rtasidagi munosabatlar

2) galoshlarning suv ostida erga sho'ng'ish orqali o'tadigan bosim:

yoki SI birliklarida

P \u003d 0,025 * 0,98 * 10 5 \u003d 2460 Pa \u003d 2,46 kPa.

gidrostatik bosim suyuqlik u ta'sir qiladigan sirtga perpendikulyar bo'lgan hamma joyda va chuqurlik bilan ortadi, lekin har qanday gorizontal tekislikda doimiy bo'lib qoladi.

Agar suyuqlik yuzasida tashqi bosim (masalan, havo bosimi) bo'lmasa yoki u hisobga olinmasa, suyuqlik ichidagi bosim ortiqcha bosim deb ataladi.

bu erda p - suyuqlik bosimi, kgf / sm 2;
p - suyuqlikning zichligi, gf "s 4 / sm 2;
g - erkin tushish tezlashishi, sm/s 2;
Y- solishtirma og'irlik suyuqliklar, kg/sm 3, kgf/l;
H - chuqurlik, m.

Agar suyuqlik yuzasi tashqi bosimga duchor bo'lsa suyuqlik ichidagi bosim

Agar atmosfera havosi bosimi suyuqlik yuzasiga ta'sir etsa, suyuqlik ichidagi bosim deyiladi mutlaq bosim(ya'ni noldan o'lchangan bosim - to'liq vakuum):
bu erda B - atmosfera (barometrik) bosimi, mm Hg. Art.
Amaliy hisob-kitoblarda toza suv qabul qilish
Y \u003d l kgf / l va atmosfera bosimi p 0 \u003d 1 kgf / sm 2 \u003d \u003d 10 m suv. Art., keyin ortiqcha suv bosimi kgf / sm 2
va mutlaq suv bosimi
10.2-misol. Barometrik bosim 765 mm Hg bo'lsa, 150 m chuqurlikdagi g'avvosga ta'sir qiluvchi dengiz suvining mutlaq bosimini toping. Art., va dengiz suvining o'ziga xos og'irligi 1,024 kgf / l ni tashkil qiladi.

Yechim. Ho'kizning mutlaq bosimi (10/4)

(10.6) ga muvofiq mutlaq bosimning taxminiy qiymati
IN bu misol hisoblash uchun taxminiy formuladan (10.6) foydalanish juda oqlanadi, chunki hisoblash xatosi 3% dan oshmaydi.

10.3-misol. Suv ostida joylashgan p a \u003d 1 kgf / sm 2 atmosfera bosimi ostida havo bo'lgan ichi bo'sh strukturada suv oqib chiqa boshlagan teshik paydo bo'ldi (10.1-rasm). Agar g'avvos bu teshikni qo'li bilan yopishga harakat qilsa, qanday bosim kuchini boshdan kechiradi? Maydoni "Teshikning kesishmasida 10X10 sm 2, teshik ustidagi H suv ustunining balandligi 50 m.

Guruch. 9.20. "Galeazzi" kuzatuv kamerasi: 1 - ko'z; 2 - kabelni qaytarish moslamasi va kabelni kesish; 3 - telefon kiritish uchun fitting; 4 - lyuk qopqog'i; 5 - yuqori teshik; 6 - rezina biriktiruvchi halqa; 7 - pastki illyuminator; 8 - kamera korpusi; 9 - bosim o'lchagichli kislorod tsilindri; 10 - favqulodda balastni qaytarish qurilmasi; 11 - favqulodda balast; 12 - chiroq kabeli; 13 - chiroq; 14 - elektr fan; 15-telefon-mikrofon; 16 - akkumulyator batareyasi; 17 - regenerativ ishchi quti; 18 - lyuk qopqog'ining illyuminatori

Yechim. Haddan tashqari bosim(10.5) ga muvofiq teshikdagi suv

P \u003d 0,1-50 \u003d 5 kgf / sm 2.

G'avvosning qo'lidagi bosim kuchi (10.1)

F \u003d Sp \u003d 10 * 10 * 5 \u003d 500 kgf \u003d 0,5 tf.

Idishdagi gazning bosimi teng ravishda taqsimlanadi, agar uning og'irligini hisobga olmasak, sho'ng'in amaliyotida ishlatiladigan idishlarning o'lchamlarini hisobga olgan holda, bu ahamiyatsiz ta'sir ko'rsatadi. Gazning doimiy massasi bosimining kattaligi uning egallagan hajmiga va haroratga bog'liq.

Gaz bosimi va uning doimiy haroratdagi hajmi o'rtasidagi bog'liqlik ifoda bilan belgilanadi

P 1 V 1 = p 2 V 2 (10,7)

Bu erda p 1 va p 2 - dastlabki va oxirgi mutlaq bosim, kgf / sm 2;

V 1 va V 2 - gazning dastlabki va oxirgi hajmi, l. Gaz bosimi va uning doimiy hajmdagi harorati o'rtasidagi bog'liqlik ifoda bilan belgilanadi

bu yerda t 1 va t 2 gazning dastlabki va oxirgi harorati, °C.

Doimiy bosimda gazning hajmi va harorati o'rtasida xuddi shunday bog'liqlik mavjud

Gazning bosimi, hajmi va harorati o'rtasidagi bog'liqlik gaz holatining birlashgan qonuni bilan belgilanadi

10.4-misol. Tsilindrning hajmi 40 l, undagi havo bosimi manometrga ko'ra 150 kgf / sm 2 ni tashkil qiladi. Tsilindagi erkin havo hajmini aniqlang, ya'ni hajmi 1 kgf / sm 2 ga kamayadi.

Yechim. Dastlabki mutlaq bosim p \u003d 150 + 1 \u003d 151 kgf / sm 2, oxirgi p 2 \u003d 1 kgf / sm 2, boshlang'ich hajmi V 1 \u003d 40 l. Erkin havo hajmi (10,7) dan

10.5-misol. Harorati 17 ° C bo'lgan xonadagi kislorod tsilindridagi manometr 200 kgf / sm 2 bosimni ko'rsatdi. Ushbu silindr kemaga o'tkazildi, u erda ertasi kuni -11 ° C haroratda uning ko'rsatkichlari 180 kgf / sm 2 ga kamaydi. Kislorod oqishi gumon qilingan. Shubhaning to'g'riligini tekshiring.

Yechim. Dastlabki mutlaq bosim p 2 \u003d 200 + 1 \u003d \u003d 201 kgf / sm 2, yakuniy p 2 \u003d 180 + 1 \u003d 181 kgf / sm 2, boshlang'ich harorat t 1 \u003d 17 ° C \ yakuniy, u003d -11 ° C. (10,8) dan taxminiy yakuniy bosim

Shubhalar asossiz, chunki haqiqiy va hisoblangan bosimlar teng.

10.6-misol. Suv ostidagi sho'ng'in 40 m chuqurlikdagi bosimgacha siqilgan 100 l / min havoni iste'mol qiladi Erkin havoning oqim tezligini aniqlang (ya'ni, 1 kgf / sm 2 bosimda).

Yechim.(10.6) ga muvofiq cho'milish chuqurligidagi dastlabki mutlaq bosim

P 1 \u003d 0,1 * 40 \u003d 5 kgf / sm 2.

Yakuniy mutlaq bosim P 2 \u003d 1 kgf / sm 2

Dastlabki havo oqimi Vi = l00 l / min.

(10.7) ga muvofiq erkin havo oqimi

Keling, tajriba qilaylik. Keling, burchaklariga to'rtta mix o'yilgan kichik taxtani olib, uni tepaga qum ustiga qo'ying. Biz uning ustiga og'irlik qo'yamiz (81-rasm). Biz tirnoq boshlari qumga ozgina bosilganini ko'ramiz. Agar taxtani ag'darib, yana (og'irlik bilan birga) qumga qo'ysak, endi mixlar unga ancha chuqurroq kiradi (82-rasm). Ikkala holatda ham taxtaning og'irligi bir xil edi, ammo ta'siri boshqacha edi. Nega? Ko'rib chiqilayotgan ishlardagi barcha farq shundaki, tirnoqlar qo'yilgan sirt maydoni bir holatda kattaroq, ikkinchisida esa kichikroq edi. Axir, dastlab tirnoqlarning boshlari qumga, keyin esa ularning nuqtalariga tegdi.

Ko'ramizki, ta'sir natijasi nafaqat tananing sirtga bosgan kuchiga, balki ushbu sirt maydoniga ham bog'liq. Aynan shuning uchun ham chang'ida bo'shashgan qor ustida sirpanishga qodir bo'lgan odam ularni tushirishi bilan darhol uning ichiga tushadi (83-rasm). Ammo bu nafaqat hududda. Qo'llaniladigan kuchning kattaligi ham muhim rol o'ynaydi. Agar, masalan, xuddi shunday bo'lsa. taxta (81-rasmga qarang) boshqa vaznni qo'ying, keyin tirnoqlar (bir xil tayanch maydoni bilan) qumga yanada chuqurroq botadi.

Sirtga perpendikulyar qo'llaniladigan kuch deyiladi bosim kuchi bu yuzaga.

Bosim kuchini bosim bilan aralashtirib yubormaslik kerak. Bosim- bu ma'lum bir sirtga qo'llaniladigan bosim kuchining ushbu sirt maydoniga nisbatiga teng bo'lgan jismoniy miqdor:

p - bosim, F - bosim kuchi, S - maydon.

Shunday qilib, bosimni aniqlash uchun bosim kuchini bosim qo'llaniladigan sirt maydoniga bo'lish kerak.

Xuddi shu kuch bilan, qo'llab-quvvatlash maydoni kichikroq bo'lsa, bosim kattaroq bo'ladi va aksincha ko'proq maydon qo'llab-quvvatlaydi, kamroq bosim.

Bosim kuchi tananing sirtdagi og'irligi (F = P = mg) bo'lgan hollarda, jism tomonidan ta'sir qiladigan bosim formula bo'yicha topilishi mumkin.

Agar bosim p va S maydoni ma'lum bo'lsa, u holda F bosim kuchini aniqlash mumkin; Buning uchun siz bosimni maydonga ko'paytirishingiz kerak:

F = pS (32,2)

Bosim kuchi (har qanday boshqa kuch kabi) nyutonlarda o'lchanadi. Bosim paskallarda o'lchanadi. Paskal(1 Pa) - 1 m 2 sirtga qo'llanganda 1 N bosim kuchi hosil qiladigan bosim:

1 Pa \u003d 1 N / m 2.

Boshqa bosim birliklari ham qo'llaniladi - gektopaskal (hPa) va kilopaskal (kPa):

1 hPa = 100 Pa, 1 kPa = 1000 Pa.

1. Kuch ta'sirining natijasi ushbu kuch ta'sir qiladigan tayanch maydoniga bog'liqligini ko'rsatadigan misollar keltiring. 2. Nima uchun chang'ichi qorga tushmaydi? 3. Nima uchun o'tkir tugma yog'ochga to'mtoqdan ko'ra osonroq kiradi? 4. Bosim deb nimaga aytiladi? 5. Qanday bosim birliklarini bilasiz? 6. Bosim va bosim kuchining farqi nimada? 7. Bosim va kuch ta'sir qiladigan sirt maydonini bilgan holda bosim kuchini qanday topish mumkin?