Методичка для 7 класса


Скачать 356.39 Kb.
НазваниеМетодичка для 7 класса
страница1/3
Дата публикации20.04.2013
Размер356.39 Kb.
ТипМетодичка
userdocs.ru > Физика > Методичка
  1   2   3

Методичка для 7 класса

Введение в физику.

Материя – это все то, что существует во Вселенной независимо от нашего сознания (небесные тела, растения и др.). В материю входит:

1. Вещество – это один из видов материи.

2. Антивещество — материя, состоящая из античастиц.

При взаимодействии вещества и антивещества их масса превращается в энергию. Такую реакцию называют аннигиляцией. Антивещество — лидер среди известных веществ по плотности энергии. Подсчитано, что при вступлении во взаимодействие 1 кг антиматерии и 1 кг материи выделится приблизительно 1,8×1017 джоулей энергии, что эквивалентно энергии выделяемой при взрыве 42,96 мегатонн тротила. Самое мощное ядерное устройство из когда-либо взрывавшихся на планете, «Царь-бомба» (вес ~ 20 т), соответствовало 57 мегатоннам.

^ 3. Поле – электромагнитное, гравитационное и др.



Некоторые приставки используемы для обозначения физических величин.



^ Определение цены деления:

Чтобы определить цену деления, нужно найти два ближайших штриха шкалы, около которых написаны числовые значения. Затем из большего значения вычесть меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними.

Определим, например, цену деления секундомера. Используем любые два штриха, около которых нанесены значения измеряемой величины (времени), например штрихи с числами 20 с и 25 с. Интервал между этими штрихами разделен на 10 делений. Значит, цена одного деления равна:



Зная цену деления, мы теперь можем определить, какое время показывает рассматриваемый секундомер:

время = 20с + 4*0,5с = 22с.

Итак, стрелка секундомера, показывает 22 с.

Строение вещества .

При нагревании объем тела увеличивается, а при охлаждении уменьшается, т.к. при нагревании расстояние между молекулами увеличивается, а при охлаждении уменьшается.

Молекула вещества – это мельчайшая частица данного вещества.

Молекула в свою очередь состоит из атомов, на рисунке показано под цифрой 3.

Уровни строения мира:

1. Вещество

2. Молекулы.

3. Атом, который состоит из протонов (желтые), нейтронов (зеленые) и электронов (голубые). Цвет нужен лишь чтобы не запутаться. На самом деле протон, нейтрон и электрон не имеют цвета.

4. Электрон

Диффузия

Явление при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого, называют диффузией. В газе диффузия самый быстрый процесс, в твердом состоянии самый долги и длится по несколько лет или столетий. Диффузию можно ускорить путем нагрева тела, т.к. при нагревании молекулы начинают двигаться быстрей. Процесс диффузии представлен ниже.



Если все тела состоят из мельчайших частиц – молекул, то почему они не распадаются? ^ Потому что между молекулами есть взаимное притяжение. Тогда почему молекулы не притянутся к себе все? Между молекулами в то же время существует отталкивание.

^ На расстояниях, сравнимых с размерами самих молекул проявляется притяжение, а при дальнейшем сближении – отталкивание.

Агрегатные состояния вещества.

В природе существует четыре агрегатных состояния вещества:

  1. Твердое тело – имеет собственную форму и объем. Молекулы твердого тела притягиваются между собой с очень большой силой.

  2. Жидкость – легко меняет свою форму, но сохраняет объем. Молекулы жидкости не расходятся на большие расстояния.

  3. Газы – не имеют собственной формы и постоянного объема. Они принимают форму сосуда и полностью заполняют его. Молекулы газа двигаются во всех направлениях и почти не притягиваются друг к другу.

  4. Плазма – в физике и химии полностью или частично ионизированный газ, который может быть как квазинейтральным (как бы не имеющим ни «+», ни «-» заряда), так и неквазинейтральным. Плазма иногда называется четвёртым (после твёрдого, жидкого и газообразного) агрегатным состоянием вещества. Значения температуры плазмы порядка десятков, сотен тысяч или даже миллионов °С или К.



Плазменная лампа



Название процессов перехода от одного вещества к другому. Отличительной особенностью является отсутствие резкой границы перехода к плазменному состоянию, т.к. плазма это газ.

^ Механическое движение.

Изменение с течением времени положения тела относительно других тел называется механическим движением. Например, если мы сидим в машине и едем по проспекту: мы находимся в состоянии покоя относительно машины, а относительно людей, других машин, Земли и Солнца мы движемся.

^ Если тело за любые равные промежутки времени проходит равные пути, то его движение называют равномерным. На Земле трудно наблюдать равномерное движение. Поэтому равномерное движение приписывают Земле вокруг Солнца, да и такое движение принято считать условным.



- скорость, единица измерения [м/с]

S – путь, единица измерения [м]

t время, единица измерения [с]

Если тело за равные промежутки времени проходит разные пути, то его движение называют неравномерным. Пример неравномерного движение автобуса от Тыргана до Тупика. Автобус то останавливается, то опять едет, а время пути идет. Чтобы определить среднюю скорость тела при неравномерном движении, надо весь пройденный путь разделить на все время движения.



^ Инерция

Инерция— явление сохранения скорости тела в случае, если внешние воздействия на него отсутствуют или взаимно скомпенсированы.

Меры инерции не существует.

В земных условиях из-за трения и сопротивления среды движение по инерции происходит с уменьшающейся скоростью.^ Значит, если на тело не действуют другие тела, то оно движется с постоянной скоростью или покоится. Движение по инерции лежит в основе принципа действия взрывателей артиллерийских снарядов. Когда снаряд, ударившись о препятствие, резко останавливается, взрывной капсюль, находящийся внутри снаряда, но не связанный жестко с его корпусом, продолжает двигаться по инерции. Когда он наскакивает на жало взрывателя, происходит взрыв.

Инертностью называют свойство, согласно которому ни одно материальное тело не может изменить мгновенно свою скорость, для этого требуется малый, но конечный промежуток времени. Мерой инертности является масса.

Масса тела.

Масса — это физическая величина показывающая количество вещества в теле.

  • 1 т = 1000 кг (103 кг)

  • 1 кг = 1000 г (103 г)

  • 1кг = 1000 000 мг (106 мг)

  • 1 г = 0,001 кг (10-3 кг)

  • 1 мг = 0,001 г (10-3 г)

  • 1 мг = 0,000001 кг (10-6 кг)

В современной физике под массой понимают два различных свойства физического объекта: гравитационная масса показывает, с какой силой тело взаимодействует с другим телом и инертная масса, которая характеризует меру инертности тел.

^ Гравитационная и инертная масса равны друг другу (с точностью 10−13, а в большинстве физических теорий — точно), поэтому в большинстве случаев просто говорят о массе, не уточняя, какую из них имеют в виду.

Масса тела не зависит от скорости тела и от того, какие внешние силы на это тело действуют. В классической механике масса системы тел равна сумме масс составляющих её тел.

Во сколько раз скорость первого тела больше (меньше) скорости второго тела, во столько раз масса первого тела меньше (больше) массы второго.

Чем больше меняется скорость тела при взаимодействии, тем меньшую массу оно имеет – тело менее инертно.

Чем меньше меняется скорость тела при взаимодействии, тем большую массу оно имеет – тело более инертно.

Плотность.

Все окружающие тела состоят из различных веществ с различными плотностями.

^ Плотность вещества зависит: от массы атомов, из которых оно состоит, и от плотности упаковки атомов и молекул в веществе. (примеры: тв. тело, жидкость и газ)

Обычно твердые тела тонут в своих расплавах. НО, НЕТ ПРАВИЛ БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЯ! Образующийся зимой лед не тонет, а плавает на поверхности воды.

^ Плотность – это физическая величина, которая равна отношению массы тела к объему этого тела.

Расчетная формула: Плотность = Масса / Объем



Плотность измеряется в единицах СИ: 1кг/ м3.

Как правило, при уменьшении температуры плотность увеличивается, но есть вещества, чья плотность ведет себя иначе, например, вода, бронза и чугун. При изменении агрегатного состояния плотность вещества меняется скачкообразно.

Самую большую плотность во Вселенной имеют черные дыры (ρ ~ 1014 кг/м³) и нейтронные звезды (ρ ~ 1011 кг/м³). Самую низкую плотность имеет межгалактическая среда (ρ ~ 10-33 кг/м³)

Средняя плотность материи во Вселенной - приблизительно шесть атомов на кубический метр.

^ Сила.

Сила - физическая величина, характеризующая действие тел друг на друга.

Известны четыре признака действия на тело силы: изменение скорости, изменение направления движения тела, изменение формы тела, изменение размеров тела. Если есть хотя бы один из этих признаков, то говорят: “На тело действует некоторая сила”.

Сила, действующая на тело, может не только изменить скорость всего тела, но и отдельных его частей. Например, если надавить пальцами на ластик, то он сожмется, изменит свою форму. В таких случаях говорят, что тело деформируется.

^ Деформацией называется любое изменение формы и размера тела.

Сила – физическая величина, значит, ее можно измерить динамометром.

Обозначается сила буквой F. Единица измерения силы – Ньютон, обозначается [H]

Сила, как и скорость, является векторной величиной. Она характеризуется не только числовым значением, но и направлением. Можно сказать, что результат действия силы на тело зависит от ее модуля (числового значения), направления (в какую сторону сила направлена) и точки приложения (к какой части тела приложена сила: к центру, к краю и т.п.).

Если мы бросим тело, то оно упадет вниз. В чем секрет. На тело действует сила притяжения Земли. Земля притягивает к себе все тела: дома, людей, Солнце, Луну. В свою очередь и Земля притягивается к этим телам. Притяжение всех тел Вселенной друг к другу называется всемирным тяготением.

Исаак Ньютон первым доказал и установил закон всемирного тяготения. Согласно его закону сила притяжения между телами больше, чем больше массы этих тел. Силы притяжения между телами уменьшаются, если увеличивается расстояние между ними.

Для всех живущих на Земле самой главной силой является сила притяжения тел к Земле.

^ Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, называется силой тяжести.

Сила тяжести обозначается Fтяж Она всегда направлена вертикально вниз.



m-macca тела

g-ускорение свободного падения, равно 9,8 м/с2

Земной шар сплюснут у полюсов. Поэтому полюса немного ближе расположены к центру Земли, значит сила тяжести будет больше. А на вершине горы меньше.

Вам уже известно, что на все тела, находящиеся на Земле, действует сила тяжести. В результате действия силы тяжести на Землю падает подброшенное тело. Почему же покоятся тела, подвешенные на нити или лежащие на опоре? По-видимому, сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой. Что это за сила и как она возникает.

Проведем опыт: на упругий подвес поместим гирю.

Под действием силы тяжести гиря начнет двигаться вниз, и подвес деформируется – его длина увеличится. При этом возникнет сила, с которой подвес действует на тело. Когда эта сила уравновесит силу тяжести, тело остановится. Из этого опыта можно сделать вывод, что на гирю, кроме силы тяжести, направленной вертикально вниз, действует другая сила. Эта сила направлена вертикально вверх. Она и уравновешивает силу тяжести. Эту силу называют силой упругости. Аналогичные явления происходят с любым телом которое мы положили на опору.

^ Сила, возникающая в теле в результате его деформации, и стремящаяся вернуть тело в исходное положение называется силой упругости.

Деформацией называется любое изменение формы и размера тела

Посмотрите, пожалуйста, какие виды деформации могут возникнуть в теле в зависимости от приложенной к нему силы. Деформация растяжения, сжатия, изгиба, сдвига, кручения.



Деформации: a)растяжения; b) сжатия; c) изгиба; d) сдвига;

Деформация кручения не указана, но ее можно представить: если взять гвоздь и начать его крутить за один конец, получится шуруп. Вот примерно так происходит деформация кручения.

^ Деформация, при которой тело восстанавливает свою форму после прекращения действия нагрузки, называется упругой.

Деформация, при которой тело не восстанавливает свою форму после прекращения действия нагрузки, называется пластической.

Что вы знаете о строении твердых тел, например линейки. Мы знаем, что все тела состоят из молекул, между которыми существуют промежутки. В твердых телах молекулы образуют кристаллическую решетку, а, следовательно, между ними существуют определенные расстояния. Значит, есть силы притяжения и отталкивания. Ну что же давайте сделаем вывод: Причиной силы упругости являются межмолекулярные силы (электромагнитные силы, действующие между молекулами).

Мы выяснили с вами, что представляет собой сила упругости, когда она возникает, а теперь давайте выясним, отчего зависит сила упругости.

Английский ученый Роберт Гук, современник Ньютона, установил, как зависит сила упругости от деформации.

Рассмотрим опыт. Возьмем резиновый шнур. Один конец его закрепим. Пусть первоначальная длина шнура была равна l0. Если к свободному концу шнура подвесить гирьку, то шнур удлиниться. Его длина станет равной l. Удлинение шнура можно определить как: ∆l.

Если менять гирьки, то будет меняться и длина шнура, а значит, его удлинение (деформация).

Записывается закон Гука следующим образом:

Fупр=k∆l

где – ∆l удлинение тела (изменение его длины), k – коэффициент пропорциональности, который называют жесткостью. Жесткость зависит от формы и размеров, а также от материала, из которого оно изготовлено (плотность).

^ Вес тела – это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес. Если опора или подвес неподвижны или движется равномерно и прямолинейно, то вес тела по своему числовому значению равен силе тяжести.



^ Однако следует помнить, что сила тяжести приложена к телу, а вес приложен к опоре или подвесу.



Равнодействующая сила.

Чаще всего в повседневной жизни мы встречаемся с тем, что на тело действует не одна, а сразу несколько сил. Так, например, на движущийся корабль, действует сила тяги вращающего винта, силы сопротивления воды и воздуха, сила тяжести и выталкивающаяся сила со стороны воды. В таких случаях можно заменить несколько сил, одной силой, равной по своему действию эти силам. Сила, которое производит на тело такое же действие, как несколько одновременно действующих сил, называется равнодействующей этих сил.

Найдем равнодействующую двух сил, действующих на тело по одной прямой в одну сторону.

^ Равнодействующая сил, направленных по одной прямой в одну сторону, направлена в ту же сторону, а ее модуль равен сумме модулей составляющих сил.

R=F1+F2

R – равнодействующая сил, действующих на тело;

F1 и F2 – силы, действующие на тело.

Равнодействующая сил, направленных по одной прямой в противоположные стороны, направлена в сторону большей по модулю силы, а ее модуль равен разности модулей составляющих сил.

R=F1-F2

Если к телу приложены две равные силы и направленные противоположно, то равнодействующая этих сил равна нулю.

^ Тело под действием двух равных и противоположно направленных сил будет находиться в покое или двигаться равномерно и прямолинейно.

Сила трения.

Трение способствует устойчивости, плотники выравнивают пол так, что столы и стулья остаются там, куда их поставили, блюда, стаканы, поставленные на стол, остаются неподвижными без особых забот с нашей стороны, если только дело не происходит на пароходе во время качки.

Вообразим, что трение может быть устранено совершенно. Тогда никакие тела, будь они величиной с каменную глыбу или малы, как песчинки, никогда не удержится одно на другом.

Сила трения – это сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого. Она обозначается Fтр. Направлена сила трения всегда противоположно движению тела.

Причины возникновения трения - шероховатость поверхности, молекулярное взаимодействие.

Можно выделить три вида сил трения:

1.Трения скольжения (санки)

2.Трения качения (колёса)

3.Трения покоя (для того чтобы сдвинуть с места любое тело, необходимо приложить какую-либо силу)

Fтр. покоя > Fтр. скольжения > Fтр. качения

Сила трения скольжения зависит от материала, из которого изготовлены трущиеся поверхности. Сила трения скольжения зависит от массы тела и растет с ее увеличением. Сила трения скольжения не зависит от площади трущихся поверхностей.

- Какую роль играет сила трения в природе и технике – положительную или отрицательную? На этот вопрос нельзя дать однозначного ответа. Трение может быть как полезным, так и вредным. В первом случае его стараются усилить, во втором – ослабить. Давайте вместе сформулируем способы уменьшения и увеличения силы трения.

Способы уменьшения силы трения:

1. шлифование;
2. смазка;
3. уменьшение нагрузки.

Способы увеличения силы трения:

1. увеличение нагрузки;
2. увеличение неровностей;
3. использование специальных материалов.

Давление.

Дощечку, в углы которой вбиты два гвоздя с широкими шляпками, устанавливаем на песке так, чтобы были расположены остриями вниз. Затем на доску кладем гирю. Под действием увеличивающейся силы давления, гвозди значительно углубляются в песок. Вывод, давление прямо пропорционально силе давления:

Р ~ Fдав.

Переворачиваем доску и ставим шляпки гвоздей на песок; сверху помещаем гирю и сравниваем погружение гвоздей в песок, когда они располагались остриями вниз. Почему во втором случае шляпки гвоздей только незначительно вдавливаются в песок? Выводу, давление больше, если площадь опоры меньше, и наоборот:

.

Следует обратить внимание учащихся на то, что во всех опытах силы действовали перпендикулярно поверхности тела. Формула для определения давления на поверхность твердого тела:



^ Определение. Давление – физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.

Выводим единицы измерения давления



Какие приборы необходимы, чтобы измерить давление? (Динамометр и линейка)

^ Способ уменьшения давления заключается в уменьшении площади соприкосновения поверхностей.

Давление газа

Мы знаем, что газы в отличие от твердых тел и жидкостей заполняют весь сосуд, в котором они находятся (например, стальной баллон для хранения газов, камеру автомобильной шины и т. д.). При этом газ оказывает давление на стенки, дно и крышку баллона или камеры, в которых он находится. Чем обусловлено это давление?

Молекулы газа беспорядочно движутся. При своем движении они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ. Газ состоит из огромного количества молекул, поэтому и число их ударов очень велико. Например, в комнате, в которой вы сейчас находитесь, на каждый квадратный сантиметр за 1 с молекулами воздуха наносится столько ударов, что их количество выражается двадцатитрехзначным числом. Хотя сила удара отдельной молекулы мала, но действие всех молекул о стенки сосуда приводит к значительному давлению.

^ Итак, в газах давление создается ударами беспорядочно движущихся молекул.

Выясним, как зависит давление газа от его объема. Температуру газа будем считать постоянной.

Если объем газа уменьшить, но так, чтобы масса его осталась неизменной, то в каждом кубическом сантиметре газа молекул станет больше. Это означает, что плотность газа увеличится. Тогда число ударов молекул о стенки сосуда возрастет и давление газа станет больше. Это можно подтвердить опытом.

На рисунке а), изображен стеклянный цилиндр, один конец которого закрыт тонкой резиновой пленкой. В цилиндр вставлен поршень. При вдвигании поршня объем воздуха в цилиндре уменьшается. При этом резиновая пленка выгибается наружу, указывая на то, что давление воздуха в цилиндре увеличилось (рис. б).

Наоборот, при увеличении объема этой же массы газа число молекул в каждом кубическом сантиметре, а значит, и число их ударов о стенки сосуда станет меньше. При этом давление газа тоже уменьшится. На опыте это проявляется следующим образом. При вытягивании поршня из цилиндра резиновая пленка прогибается внутрь сосуда, указывая, что давление воздуха внутри цилиндра стало меньше, чем снаружи (рис. в).

^ Итак, если масса и температура газа остаются неизменными, то при уменьшении объема газа его давление увеличивается, а при увеличении объема давление уменьшается.

Теперь вспомним что при нагревании скорость молекул возрастает, если скорость молекул возрастает, значит растет и число ударов в 1 секунду, соответственно растет давления газа.

^ Итак, при увеличении температуры давление газа увеличивается, а при уменьшении температуры, давление уменьшается.

Закон Паскаля.

В отличие от твердых тел отдельные слои и мелкие частицы жидкости и газа могут свободно перемещается относительно друг друга по всем направлениям. Достаточно, например, слегка подуть на поверхность воды, чтобы вызвать её движение. Мы видим, как частицы жидкости свободно перемещается относительно друг друга.

Рассмотрим опыт с шаром Паскаля.

В этом опыте поршень давит на поверхность воды в трубке. Частицы воды, находящиеся под поршнем, уплотняясь, передают его давление другим слоям, лежащим глубже. Таким образом, каждую точку жидкости, заполняющей шар. В результате часть воды выталкивается из шара в виде одинаковых струек, вытекающих из всех отверстий. Значит давление, производимое на жидкость или газ, передается не только в направлении действия силы, но и в каждую точку жидкости, это и есть закон Паскаля: «Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку одинаково во всех направлениях».

Физическое содержание этого закона заключается в том, что молекулы жидкости или газа очень подвижны. Они всегда достаточно равномерно распределяются по всему объему, и любое внешнее давление может изменить лишь концентрацию частиц, а равномерность в их распределении остается. Только в начальный момент, например, при уменьшении объема газа, его плотность будет больше в зоне поршня, но за счет беспорядоченного движения молекул, концентрация очень быстро выравнивается.

^ Гидростатическое давление, атмосферное давление.

Давление - величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называется давлением.



Давление жидкости. Итак, внутри жидкости существует давление и на одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям (закон Паскаля). С глубиной давление увеличивается. Газы в этом отношении не отличаются от жидкостей.

Формула для расчета давления жидкости на дно сосуда.



Из этой формулы видно, что давление жидкости на дно сосуда зависит только от плотности и высоты столба жидкости.

p-гидростатическое давление

- плотность жидкости

g- ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с2

h- высота столбца жидкости или глубина

Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой (от греческих слов: атмос-пар, воздух и сфера-шар).

Атмосфера, как показали наблюдения за полетом искусственных спутников Земли, простирается на высоту нескольких тысяч километров.

Первый «этаж» - тропосфера. Он получил своё название от греческого слова «тропос» - поворот. Этот слой простирается в среднем до 11 км над уровнем моря.

Второй «этаж» - стратосфера. Его название происходит от латинского слова «стратум» - настил, слой. Он расположен от 11 до 55 км.

Третий «этаж» - мезосфера (от греческого «мезо» - средний, промежуточный). Этот слой от 55 до 80 км от Земли.

Четвертый «этаж» - термосфера (от греческого «термо» – тепло, жар). Частицы движутся с такими большими скоростями, которые имеют молекулы при температурах 1000-20000С.

Пятый «этаж» - экзосфера (от греческого «экзо»- снаружи) т.е. внешняя оболочка атмосферы. Высота этого слоя 500-600 км.

Получается мы живем на дне огромного воздушного океана. Поверхность Земли — дно этого океана. Вследствие действия силы тяжести верхние слои воздуха, подобно воде океана, сжимают нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, сжат больше всего и согласно закону Паскаля передает производимое на него давление по всем направлениям. В результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, или, как обычно говорят, испытывают атмосферное давление, нормальное атмосферное давление равно 760 мм рт. ст., или  101308 Па.



Из данной таблицы видно, что атмосферное давление не рассчитывается ни какой формулой, почему? Ответ ясен, плотность воздуха с увеличением высоты уменьшается.

Магдебургские полушария. Для опыта подготовили два металлических полушария, одно с трубкой для откачивания воздуха. Их сложили вместе, между ними поместили кожаное кольцо, пропитанное расплавленным воском, С помощью насоса откачали воздух из полости, образовавшейся между полушариями. На каждом из полушарий имелось прочное железное кольцо. Две восьмерки лошадей, впряженных в эти кольца, потянули в разные стороны, пытаясь разъединить полушария, но это им не удалось. Когда внутрь полушарий впустили воздух, они распались без внешнего усилия. Какая же сила сжимала полушария? Действие атмосферы.

Формула давления р = ρgh для расчета атмосферного давления не подходит, так как атмосферный воздух не обладает постоянной плотностью (она на различных высотах разная) и не имеет определенной высоты (у атмосферы нет резкой границы). Тем не менее узнать, чему равно атмосферное давление, можно.

Как измерить давление атмосферы, впервые догадался итальянский ученый Э. Торричелли. В этом опыте использовалась запаянная с одного конца стеклянная трубка длиной около 1 м. Ее наполнили ртутью и, закрыв пальцем (чтобы ртуть не вылилась раньше времени), перевернув, опустили в широкую чашу со ртутью. После того как трубку открыли, часть ртути из нее вылилась и в ее верхней части образовалось безвоздушное пространство -"торричеллиева пустота". При этом высота столба ртути в трубке оказалась равной примерно 760 мм (если отсчитывать ее от уровня ртути в чаше).

^ Итак, атмосферное давление равно давлению столба в трубке:

pатм=pртути

Если бы эти давления не были равны, то ртуть не находилась бы в равновесии: при рртути > ратм ртуть выливалась бы из трубки в чашу, а при рртути < ратм ртуть поднималась бы по трубке вверх.

Если прикрепить к трубке с ртутью, использовавшейся в опыте Торричелли, вертикальную шкалу, то получится простейший прибор для измерения атмосферного давления - ртутный барометр (от греческого слова "барос" - тяжесть).

Наблюдая за высотой ртутного столба в трубке, Торричелли неожиданно для себя заметил, что атмосферное давление непостоянно и в зависимости "от теплоты или холода" (как писал он сам) высота столба ртути оказывается разной.

В настоящее время давление атмосферы, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 °С, принято называть нормальным атмосферным давлением.

Чтобы рассчитать это давление в паскалях, воспользуемся формулой гидростатического давления:



Подставляя в эту формулу значения ρ= 13595,1 кг/м3 (плотность ртути при 0 °С), g = 9,80665 м/с2 (ускорение свободного падения) и h = 760 мм = 0,76 м (высота столба ртути, соответствующая нормальному атмосферному давлению), получим следующую величину:

р = 101 325 Па.

Это и есть нормальное атмосферное давление.

1 мм.рт.ст. = 133,3 Па.

Сообщающиеся сосуды.

На рисунке изображено несколько сосудов. Все они имеют разную форму, но одна особенность делает их похожими друг на друга. Какая именно? Приглядевшись, можно заметить, что отдельные части всех этих сосудов имеют соединение, заполненное жидкостью.

^ Сосуды, имеющие общую (соединяющую их) часть, заполненную покоящейся жидкостью, называются сообщающимися.

Закон сообщающихся сосудов гласит:

В сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне. Сосуды, о которых говорится в этом законе, не должны иметь слишком малые диаметры, иначе будут наблюдаться капиллярные эффекты.

Если же в один из этих сосудов налить одну жидкость (например, воду с плотностью ρ1), а в другой - другую жидкость (например, керосин с плотностью ρ2), то уровни этих жидкостей окажутся разными (рис. 107).

Однако поскольку жидкости и в данном случае будут покоиться, то по-прежнему можно утверждать, что давления, создаваемые и правым и левым столбами жидкостей (например, на уровне АВ на рисунке), равны:



Из этого равенства следует, что если ρ12, то h1
  1   2   3

Похожие:

Методичка для 7 класса iconФедерация альпинизма города челябинска методичка для желающих иметь...
Методичка для желающих иметь судейскую категорию по альпинизму (мс Левин М. С., 2012г.)
Методичка для 7 класса iconКогда начался промышленный переворот в Англии, какими технически­ми...
Учебник по окружающему миру для 4-го класса «Человек и природа») Что вам известно о теории эволюции жизни? (Учебник по естествознанию...
Методичка для 7 класса iconКурс по выбору «Права личности в уголовном процессе». Панько Надежда Константиновна
Будет методичка «Права личности в уголовном процессе». Там указаны темы, расчасовка, нормативные акты, которые требуются к изучению...
Методичка для 7 класса iconSwitch допускает выбор только одной ветви, каждая ветвь должна заканчиваться break
Если многомерный массив то например int [, ] X при объявлении массива система генерирует новый класс, унаследованный от абстрактного...
Методичка для 7 класса icon14800 руб!!! Разделяющая тушь для ресниц «Открытый взгляд» Зеленый
Наберите в каталоге №15 суммарно 100 бб и более, будьте участником бизнес-класса и получите возможность с 26 ноября 2012г заказать...
Методичка для 7 класса iconЛабораторная работа №2. Создание и модификация классов
Целью работы – ознакомиться с понятием класса и способами его объявления, изучить понятия конструктора, деструктора, доступности...
Методичка для 7 класса iconМетодичка +хрестоматия «Новейшая история России» 1914-2002(4)(8)
Методичка +хрестоматия «Новейшая история России» 1914-2002(4)(8) под ред. М. Ходякова
Методичка для 7 класса iconРазные варианты отжимания от пола
Методичка предназначена, прежде всего, для тех, кто встаёт на путь здорового образа жизни
Методичка для 7 класса iconТранзисторная радиола
Срп-в — стереофони­ческая радиола полупроводниковая высшего класса — радиолы «Виктория-001-стерео». Эта радиола является базовой...
Методичка для 7 класса iconТемы для 8 класса Состояние
Темы туров 7 класса, а также "Плотность, сила, давление, вес. Давление жидкостей, архимедова сила", " Теплота, теплоемкость", "Момент...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница