Hava təzyiqi- havanın yer səthinə basdığı ​​qüvvə. Millimetrlə ölçülür civə, millibar. Orta hesabla 1 sm2 üçün 1,033 g təşkil edir.

Küləyin əmələ gəlməsinə səbəb olan səbəb atmosfer təzyiqindəki fərqdir. Külək daha yüksək atmosfer təzyiqi olan ərazidən daha aşağı əraziyə əsir. Atmosfer təzyiqi fərqi nə qədər çox olarsa, külək də bir o qədər güclü olar. Atmosfer təzyiqinin Yer üzündə paylanması müxtəlif enliklərdə troposferdə üstünlük təşkil edən küləklərin istiqamətini müəyyən edir.

Onlar su buxarının soyuması səbəbindən yüksələn havada kondensasiyası zamanı əmələ gəlir.
. Yer səthinə düşən maye və ya bərk suya yağıntı deyilir.

Mənşəyinə görə iki növ çöküntü var:

buludlardan düşən (yağış, qar, qraupel, dolu);
Yerin səthində əmələ gəlir (şeh, şaxta).
Yağıntı, düşmüş suyun boşaldılmaması və buxarlanmaması halında yaranan su təbəqəsi (mm ilə) ilə ölçülür. Hər il orta hesabla Yerə 1130 mm düşür. yağıntı.

Yağıntıların paylanması. Atmosfer yağıntıları yer səthində çox qeyri-bərabər paylanır. Bəzi ərazilər həddindən artıq nəmlikdən, digərləri isə onun olmamasından əziyyət çəkir. Şimal və cənub tropikləri boyunca yerləşən, hava keyfiyyətinin yüksək olduğu və yağıntıya ehtiyacın xüsusilə böyük olduğu ərazilər xüsusilə az yağıntı alır.

Bu qeyri-bərabərliyin əsas səbəbi atmosfer təzyiqi kəmərlərinin yerləşdirilməsidir. Belə ki, kəmərdə ekvator bölgəsində aşağı təzyiq Daimi qızdırılan hava çoxlu nəm ehtiva edir, yüksəlir, soyuyur və doymuş olur. Buna görə də ekvator bölgəsində çoxlu buludlar əmələ gəlir və güclü yağış yağır. Yer səthinin təzyiqin aşağı olduğu digər ərazilərində də çoxlu yağıntılar var.

Kəmərlərdə yüksək təzyiq aşağıya doğru hava cərəyanları üstünlük təşkil edir. Soyuq hava, batan, az miqdarda nəm ehtiva edir. Aşağı salındıqda, büzülür və qızdırılır, bunun sayəsində doyma nöqtəsindən uzaqlaşır və daha quru olur. Buna görə də tropiklər üzərində və qütblərə yaxın yüksək təzyiqli ərazilərə az yağıntı düşür.

Yağıntının miqdarına görə ərazinin nəmlə təminatını qiymətləndirmək hələ də mümkün deyil. Mümkün buxarlanma - uçuculuq nəzərə alınmalıdır. Bu, günəş istiliyinin miqdarından asılıdır: istilik nə qədər çox olarsa, daha çox nəmlik, əgər varsa, buxarlana bilər. Dəyişkənlik yüksək ola bilər, lakin buxarlanma kiçik ola bilər. Məsələn, buxarlanma (müəyyən bir temperaturda nə qədər nəm buxarlana bilər) 4500 mm/il, buxarlanma isə (nə qədər nəm buxarlanır) cəmi 100 mm/ildir. Ərazinin rütubəti buxarlanma və buxarlanma nisbəti ilə mühakimə olunur. Rütubəti təyin etmək üçün nəmlik əmsalı istifadə olunur. Rütubət əmsalı - nisbəti illik miqdar eyni vaxtda yağıntıların buxarlanmasına qədər. Faizlə kəsr şəklində ifadə edilir. Əmsal 1-dirsə, nəmlik 1-dən azdırsa, nəmlik kifayət deyil, 1-dən böyükdürsə, rütubət həddindən artıqdır; Nəmlik dərəcəsinə görə yaş (rütubətli) və quru (quraq) sahələr fərqləndirilir.

VƏZİFƏLƏR

Hesablamalar aparmaq üçün - qrafik işi

“Hidravlika” fənni üzrə

Mövzu: hidrostatika

Severodvinsk

ƏSAS NƏZƏRİ MÜDDƏALAR

Hidravlika, yaxud mayelərin texniki mexanikası mayelərin tarazlığı və hərəkəti qanunları, bu qanunların praktiki məsələlərin həllinə tətbiqi üsulları haqqında elmdir;

Maye Onlar bərk hal (çox aşağı sıxılma qabiliyyəti) və qaz halı (mayelik) xüsusiyyətlərini özündə birləşdirən aqreqasiya vəziyyətində olan maddə adlandırırlar. Damcı mayelərin müəyyən hüdudlar daxilində tarazlıq və hərəkət qanunları qazlara da tətbiq oluna bilər.

Kütləsi (həcmi) üzərində paylanmış qüvvələr mayeyə təsir göstərə bilər kütləvi, və səthi boyunca, adlanır səthi. Birinciyə cazibə və ətalət qüvvələri, ikinciyə təzyiq və sürtünmə qüvvələri daxildir.

Təzyiq səthə normal qüvvənin sahəyə nisbəti adlanır. Vahid paylama ilə

Kəsmək stress Səthə toxunan sürtünmə qüvvəsinin sahəyə nisbəti adlanır:

Əgər təzyiq R mütləq sıfırdan hesablanır, onda mütləq (p abs) adlanır və şərti sıfırdandırsa (yəni atmosfer təzyiqi ilə müqayisədə) r a, Bu lazımsız(r daxma):

Əgər R abs< Р а, то имеется vakuum, kimin dəyəri:

Rvac = R a - R abs

Mayenin əsas fiziki xarakteristikasıdır sıxlıqρ (kq/m3), homojen maye üçün onun kütləsinin nisbəti ilə müəyyən edilir m həcmə V:

Sıxlıq şirin su temperaturda T = 4°C ρ = = 1000 kq/m 3. Hidravlikada bu anlayış tez-tez istifadə olunur xüsusi çəkisi γ(N/m 3), yəni çəki G mayenin həcmi vahidləri:

Sıxlıq və xüsusi çəkisiəlaqəsi ilə bir-biri ilə bağlıdır:

Harada g- cazibə qüvvəsinin sürətlənməsi.

Təzə su üçün γ su = 9810 N/m 3

Hidravlik hesablamalarda istifadə olunan mayelərin ən vacib fiziki parametrləri sıxılma, istilik genişlənməsi, özlülük və dəyişkənlik.

Sıxılma qabiliyyəti mayelər elastiklik modulu ilə xarakterizə olunur TO,ümumiləşdirilmiş Huk qanununa daxildir:

Harada ΔV- mayenin həcminin artması (bu halda azalma). V,Δr tərəfindən təzyiqin artması ilə əlaqədardır. Məsələn, su üçün K su ≈2. 10 3 MPa.

Temperaturun genişlənməsi temperatur 1 °C dəyişdikdə həcmin nisbi dəyişməsinə bərabər olan müvafiq əmsalla müəyyən edilir:

Özlülük mayenin kəsilməyə qarşı müqavimət qabiliyyətidir. Dinamik var (μ) və kinematik (ν) özlülük. Birincisi, eninə sürət qradiyenti vasitəsilə tangensial gərginliyi τ ifadə edən Nyutonun maye sürtünmə qanununa daxildir. dv/dt:

Kinematik özlülükəlaqəlidir dinamik nisbət

Kinematik özlülüyün vahidi m2/s-dir.

Dəyişkənlik mayelər temperaturdan asılı olaraq doymuş buxar təzyiqi ilə xarakterizə olunur.

Doymuş buxar təzyiqi mayenin müəyyən bir temperaturda qaynadığı mütləq təzyiq hesab edilə bilər. Buna görə də, bir maddənin maye vəziyyətdə olduğu minimum mütləq təzyiq doymuş buxar təzyiqinə bərabərdir R n.p. .

Bəzi mayelərin, onların SI vahidlərinin və istifadəsinə müvəqqəti icazə verilən qeyri-sistem vahidlərinin əsas parametrləri 1...3 nömrəli əlavələrdə verilmişdir.

HİDROSTATİKA

Sabit bir mayedəki təzyiq deyilir hidrostatik və aşağıdakı iki xüsusiyyətə malikdir:

Mayenin xarici səthində həmişə normal olaraq maye həcminin içərisinə yönəldilir;

Maye içərisində istənilən nöqtədə bütün istiqamətlərdə eynidir, yəni hərəkət etdiyi platformanın meyl bucağından asılı deyil.

Hidrostatik təzyiqi ifadə edən tənlik R Kütləvi qüvvələr arasında ona yalnız bir cazibə qüvvəsi təsir edərsə, sabit mayenin istənilən nöqtəsində hidrostatikanın əsas tənliyi deyilir:

Harada p 0- maye səviyyəsinin istənilən səthində, məsələn, sərbəst səthdə təzyiq; h- p 0 təzyiqi ilə səthdən ölçülən baxılan nöqtənin yerləşdiyi yerin dərinliyi.

Baxılan nöqtənin p 0 təzyiqi ilə səthdən yuxarıda yerləşdiyi hallarda (1.1) düsturunda ikinci termin mənfi olur.

Eyni tənliyi yazmağın başqa bir forması (1.1) formasına malikdir

(1.2)

Harada z və z 0 - ixtiyari nöqtənin və sərbəst səthin şaquli koordinatları, üfüqi müstəvi yuxarı; p/(səh.)- pyezometrik hündürlük.

Hidrostatik təzyiq şərti olaraq maye sütununun hündürlüyü ilə ifadə edilə bilər p/ρg.

Hidrotexnika təcrübəsində xarici təzyiq çox vaxt atmosferə bərabərdir: P 0 = P at

Təzyiq dəyəri P = 1 kq / sm 2 = 9.81. 10 4 n/m gçağırdı texniki atmosfer.

Bir texniki atmosferə bərabər olan təzyiq 10 metr hündürlüyündə su sütununun təzyiqinə bərabərdir , yəni.

(1.1) tənliyi ilə təyin olunan hidrostatik təzyiq deyilir ümumi və ya mütləq təzyiq. Bundan sonra biz bu təzyiqi qeyd edəcəyik p abs və ya p’. Adətən hidravlik mühəndislik hesablamalarında insan ümumi təzyiqlə deyil, ümumi təzyiq və atmosfer təzyiqi arasındakı fərqlə, yəni sözdə maraqla maraqlanır. ölçmə təzyiqi

Növbəti təqdimatda qeydi saxlayacağıq Rölçmə təzyiqi üçün.

Şəkil 1.1

Şərtlərin cəmi dəyəri verir ümumi hidrostatik baş

Məbləğ -- hidrostatik başlığı ifadə edir N atmosfer təzyiqi istisna olmaqla p/ρg, yəni.

Şəkildə. 1.1, ümumi hidrostatik başın müstəvisi və hidrostatik başın müstəvisi, sərbəst səthin p 0 = p at atmosfer təzyiqi altında olduğu hal üçün göstərilmişdir.

Böyüklük və istiqamətin qrafik təsviri hidrostatik təzyiq səthin hər hansı bir nöqtəsinə təsir edən hidrostatik təzyiq diaqramı adlanır. Diaqram qurmaq üçün onun təsir etdiyi səthə normal baxılan nöqtə üçün hidrostatik təzyiqin dəyərini çəkmək lazımdır. Beləliklə, məsələn, düz bir meylli qalxan üzərində manometrik təzyiq diaqramı AB(Şəkil 1.2,a) üçbucağı təmsil edəcək ABC, və ümumi hidrostatik təzyiqin diaqramı trapesiyadır A B C D"(Şəkil 1.2,b).

Şəkil 1.2

Şəkildəki diaqramın hər bir seqmenti. 1.2,a (məsələn TAMAM) nöqtədə ölçmə təzyiqini təmsil edəcək TO, yəni. p K = ρgh K, və Şek. 1.2, b - ümumi hidrostatik təzyiq

Düz divarda maye təzyiqinin qüvvəsi hidrostatik təzyiqin məhsuluna bərabərdir ρ s divar sahəsi S ilə divar sahəsinin ağırlıq mərkəzində, yəni.

Təzyiq mərkəzi(güc tətbiq etmə nöqtəsi F)ərazinin ağırlıq mərkəzinin altında yerləşir və ya üfüqi divar vəziyyətində sonuncu ilə üst-üstə düşür.

Divar müstəvisinin mayenin sərbəst səthi ilə kəsişmə xəttinə normal istiqamətində ərazinin ağırlıq mərkəzi ilə təzyiq mərkəzi arasındakı məsafə bərabərdir.

burada J 0 - sahənin ağırlıq mərkəzindən keçən və divar müstəvisinin sərbəst səthlə kəsişmə xəttinə paralel olan oxa nisbətən divar sahəsinin ətalət momentidir: y s- ərazinin ağırlıq mərkəzinin koordinatı.

Şaquli müstəviyə nisbətən simmetrik olan əyri divarda maye təzyiqinin qüvvəsi üfüqi təzyiqin cəmidir. F G və şaquli F B komponentlər:

Üfüqi komponent F G verilmiş divarın şaquli proyeksiyasında maye təzyiqinin qüvvəsinə bərabərdir:

Şaquli komponent F B həcmdə mayenin çəkisinə bərabərdir V, bu divar arasında qapalı, mayenin sərbəst səthi və divarın konturu boyunca çəkilmiş şaquli proyeksiya səthi.

Əgər həddindən artıq təzyiq p 0 mayenin sərbəst səthində sıfırdan fərqlidir, onda bu səthi hesablayarkən zehni olaraq bir hündürlüyə (pyezometrik hündürlüyə) qaldırmaq (və ya endirmək) lazımdır. p 0 /(ρg)

Üzən cisimlər və onların dayanıqlığı. Bədənin üzməsi şərti bərabərliklə ifadə edilir

G=P (1.6)

Harada G- Bədən çəkisi;

R- mayenin ona batırılmış cismə təzyiqi nəticəsində yaranan qüvvə - Arximed qüvvəsi.

güc R düsturla tapmaq olar

P=ρgW (1,7)

Harada ρg- mayenin xüsusi çəkisi;

W- cisim tərəfindən yerdəyişdirilmiş mayenin həcmi və ya yerdəyişmə.

güc R yuxarıya doğru yönəldilir və yerdəyişmənin ağırlıq mərkəzindən keçir.

Qaralama bədən saat islanmış səthin ən aşağı nöqtəsinin batırılma dərinliyi adlanır (şəkil 1.3, a). Üzgüçülük oxu dedikdə, ağırlıq mərkəzindən keçən xətt başa düşülür İLƏ və yerdəyişmə mərkəzi D, tarazlıq vəziyyətində olan bədənin normal vəziyyətinə uyğundur (Şəkil 1.3, a )-

Su xətti mayenin sərbəst səthi ilə üzən cismin səthinin kəsişmə xətti adlanır (şək. 1.3,b). Üzən təyyarə ABEF mayenin sərbəst səthi ilə bədənin kəsişməsindən alınan müstəvi və ya başqa sözlə su xətti ilə məhdudlaşan müstəvi adlanır.

Şəkil 1.3

Naviqasiya şərtlərini (1.5) yerinə yetirməklə yanaşı, gövdə (gəmi, barj və s.) dayanıqlıq şərtlərini təmin etməlidir. Əgər yuvarlanma zamanı çəki qüvvəsi varsa, üzən cisim sabit olacaq G və Arximed qüvvəsi R rulonu məhv etməyə və bədəni orijinal vəziyyətinə qaytarmağa meylli bir an yaradın.

Şəkil 1.4

Bədən səthə çıxdıqda (Şəkil 1.4), kiçik yuvarlanma açılarında yerdəyişmə mərkəzi (α)<15°) перемещается по некоторой дуге, проведенной из точки пересечения линии действия силы Rüzən ox ilə. Bu nöqtə metacenter adlanır (şəkildə 1.4 nöqtə M). Gələcəkdə sabitlik şərtlərini yalnız bədən kiçik yuvarlanma açılarında səthdə üzdüyü zaman nəzərdən keçirəcəyik.

Əgər C cismin ağırlıq mərkəzi yerdəyişmə mərkəzindən aşağıda yerləşirsə, onda üzgüçülük qeyd-şərtsiz sabit olacaq (şək. 1.4, a).

C cismin ağırlıq mərkəzi yerdəyişmə mərkəzindən yuxarıda yerləşirsə D, onda üzgüçülük yalnız aşağıdakı şərt yerinə yetirildikdə sabit olacaq (şək. 1-9,b):

Harada ρ - metasentrik radius, yəni yerdəyişmə mərkəzi ilə metamərkəz arasındakı məsafə

δ - C cismin ağırlıq mərkəzi ilə yerdəyişmə mərkəzi arasındakı məsafə D. Metasentrik radius ρ düsturla tapılır:

burada J 0 - uzununa oxa nisbətən su xətti ilə məhdudlaşan üzən təyyarənin və ya sahənin ətalət momentidir (şək. 1-8.6);

W- yerdəyişmə.

C cismin ağırlıq mərkəzi yerdəyişmə mərkəzindən və metamərkəzdən yuxarıda yerləşirsə, onda cisim qeyri-sabitdir; inkişaf edən qüvvə cütü G Və R rulonu artırmağa meyllidir (şək. 1.4, V).

PROBLEMLƏRİN HƏLLİ ÜÇÜN TƏLİMATLAR

Hidrostatikada problemləri həll edərkən, ilk növbədə, təzyiq kimi anlayışları hərtərəfli başa düşmək və qarışdırmamaq lazımdır. R və güc F.

Stasionar mayenin müəyyən bir nöqtəsində təzyiqin təyini məsələlərini həll edərkən hidrostatikanın əsas tənliyindən (1.1) istifadə edilməlidir. Bu tənliyi tətbiq edərkən nəzərə almaq lazımdır ki, bu tənliyin sağ tərəfindəki ikinci hədd müsbət və ya mənfi ola bilər. Aydındır ki, dərinlik artdıqca təzyiq artır, dərinlik artdıqca isə azalır.

Mütləq, artıqlıq və vakuum təzyiqlərini qəti şəkildə ayırd etmək və təzyiq, xüsusi çəki və bu təzyiqə (piezometrik hündürlük) uyğun gələn hündürlük arasındakı əlaqəni bildiyinizə əmin olmaq lazımdır.

Pistonların və ya piston sistemlərinin verildiyi məsələləri həll edərkən tarazlıq tənliyini yazmaq lazımdır, yəni pistona (piston sistemi) təsir edən bütün qüvvələrin cəmi sıfıra bərabərdir.

Problemlər SI ölçü vahidlərinin beynəlxalq sistemində həll edilməlidir.

Problemin həlli zəruri izahatlar, çertyojlar (lazım olduqda), ilkin kəmiyyətlərin siyahısı (“verilmiş” sütun) və vahidlərin SI sisteminə çevrilməsi ilə müşayiət olunmalıdır.

HİDROSTATİKADA MƏSƏLƏLƏRİN HƏLLİNİN NÜMUNƏLƏRİ

Tapşırıq 1. Su ilə dolu bir qabın dibindəki ümumi hidrostatik təzyiqi təyin edin. Gəmi yuxarıda açıqdır, sərbəst səthdə təzyiq atmosferdir. Gəmidəki suyun dərinliyi h = 0,60 m.

Həll:

Bu halda bizdə p 0 = p at var və buna görə də (1.1) düsturunu formada tətbiq edirik

p"=9,81,10 4 +9810. 0,6 = 103986 Pa

Cavab p’=103986 Pa

Tapşırıq 2. Qapalı bir qabda maye səviyyəsindən yuxarı olan piezometrdə su sütununun hündürlüyünü təyin edin. Gəmidəki su mütləq təzyiq altındadır p" 1 = 1.06 saat(2-ci tapşırıq üçün rəsm).

Həll.

Ümumi nöqtə üçün tarazlıq şərtləri yaradaq A(şəklə bax ). Nöqtə təzyiqi A sol:

Düzgün təzyiq:

Tənliklərin sağ tərəflərini bərabərləşdirmək və γg ilə azaltmaq əldə edirik:

Göstərilən tənliyi istənilən üfüqi müstəvidə, məsələn, müstəvidə yerləşən nöqtələr üçün tarazlıq şərti yaratmaqla da əldə etmək olar. OO(şəkilə bax). Pyezometr oxu şkalasının başlanğıcı kimi təyyarəni götürək OO və yaranan tənlikdən pyezometrdə su sütununun hündürlüyünü tapırıq h.

Hündürlük h bərabərdir:

=0,6 metr

Pyezometr maye sütununun hündürlüyü ilə ifadə olunan təzyiqin ölçüsünü ölçür.

Cavab: h = 0,6 metr

Tapşırıq 3. Silindr daxilində mütləq hava təzyiqi p’ = 0,95 olarsa, vakuum ölçəndə suyun hansı hündürlüyünə qalxacağını müəyyənləşdirin. saat(Şəkil 1-11). Vakuumölçən hansı təzyiqi ölçdüyünü bildirin.

Həll:

O-O üfüqi müstəvisinə nisbətən tarazlıq şərti yaradaq:

içəridən təsir edən hidrostatik təzyiq:

Təyyarədə hidrostatik təzyiq HAQQINDA-HAQQINDA, kənardan hərəkət etmək,

Madam ki, sistem tarazlıqdadır

Tapşırıq 4. Nöqtədə ölçmə təzyiqini təyin edin A boru kəməri, əgər pyezometrə görə civə sütununun hündürlüyü h 2 = 25 sm-dirsə, boru kəmərinin mərkəzi su və civə arasındakı ayırıcı xəttdən h 1 = 40 sm aşağıda yerləşir (problem üçün rəsm).

Həll: B nöqtəsində təzyiqi tapın: p" B = p" A-γ h 1, nöqtədən IN nöqtəsindən yuxarıda yerləşir A məbləğinə görə h 1. C nöqtəsində təzyiq eyni olacaq IN, su sütununun təzyiqindən bəri h qarşılıqlı balanslaşdırılmış, yəni.

buna görə də ölçmə təzyiqi:

Rəqəmsal dəyərlərin dəyişdirilməsi , alırıq:

r "A -r atm=37278 Pa

Cavab: p" A -r atm=37278 Pa

VƏZİFƏLƏR

Tapşırıq 1.1.İçərisində hava olmayan benzinlə dolu bidon günəşdə 50 °C temperaturda qızdırılıb. Kanistr tamamilə sərt olsaydı, benzinin təzyiqi nə qədər artardı? Benzinin ilkin temperaturu 20 0 C. Benzinin toplu modulu K = 1300 MPa, istilik genişlənmə əmsalı β = 8 qəbul edilir. 10 -4 1/deq.

Problem 1.2. Dəniz suyunun sıxlığını ρ = 1030 kq/m 3 götürərək və sıxılmayan hesab edərək dərinliyi h = 10 km olan okeanın dibindəki izafi təzyiqi təyin edin. Sıxılma qabiliyyətini nəzərə alaraq və elastikliyin kütlə modulunu K = 2 alaraq eyni dərinlikdə suyun sıxlığını təyin edin. 10 3 MPa.

Problem 1.3. Təzyiq dəyişmə qanununu tapın R z hündürlüyündə atmosfer havası , sıxlığının izotermik təzyiqdən asılılığını nəzərə alaraq. Əslində, z = 11 km hündürlüyə qədər, havanın temperaturu xətti qanuna görə düşür, yəni. T=T 0 -β z , burada β = 6,5 deq/km. Asılılığı müəyyənləşdirin p = f(z) hündürlüklə havanın temperaturunun faktiki dəyişməsini nəzərə alaraq.

Problem 1.4. Boruda artıq su təzyiqini təyin edin IN, manometrin oxunuşu p m = 0,025 MPa olarsa. Birləşdirici boru, diaqramda göstərildiyi kimi, H 1 = 0,5 m olan su və hava ilə doldurulur; H 2 = 3 m.

Borudakı eyni təzyiqdə bütün birləşdirici boru su ilə doldurularsa (hava K kranı vasitəsilə buraxılır) manometrin oxunuşu necə dəyişəcək? Hündürlük H 3 = 5 m.

Problem 1.5. U formalı boru su və benzinlə doldurulur. h b = 500 mm olduqda benzinin sıxlığını təyin edin; h in = = 350 mm. Kapilyar təsirə əhəmiyyət verməyin.

Problem 1.6. Su və benzin H = 1,5 m səviyyəsinə D = 2 m diametrli silindrik bir tanka tökülür. Pyezometrdəki suyun səviyyəsi h = benzin səviyyəsindən 300 mm aşağıdır. ρ b = 700 kq/m 3 olarsa, çəndəki benzinin miqdarını təyin edin.

Problem 1.7. Civə qurğusunun oxunuşu h = 368 mm, hündürlüyü H = 1 m civə sıxlığı ρ = 13600 kq/m 3 olarsa, qabda mütləq hava təzyiqini təyin edin. Atmosfer təzyiqi 736 mm civə sütunu. İncəsənət.

Problem 1.8. Civə ilə iki U-şəkilli borudan ibarət manometrin oxunuşuna əsasən təzyiq çənində havanın p 0 artıq təzyiqini təyin edin. Bağlayıcı borular su ilə doldurulur. Səviyyə işarələri metrlərlə verilir. Nə hündürlük N eyni təzyiqi ölçmək üçün pyezometr olmalıdır p 0 Civə sıxlığı ρ = 13600 kq/m 3.

Problem 1.9. Aşağıdakı iki halda diametri D=l m olan lyuk qapağına maye (su) təzyiqinin qüvvəsini təyin edin:

1) təzyiq göstəricisinin oxunuşu p m = 0,08 MPa; H 0 =1,5 m;

2) civə vakuum ölçmə cihazının oxunması h= 73,5 mm at a= 1m; ρ RT = 13600 kq/m 3; H 0 =1,5 m.

Problem 1.10. Yükün təsiri altında olarsa, mayenin elastikliyinin həcm modulunu təyin edin A kütləsi 250 kq olan piston Δh = 5 mm məsafəni qət edir. Piston mövqeyinin ilkin hündürlüyü (yüksüz) H = 1,5 m, porşen diametrləri d = 80 mm N çəni D= 300 mm, tankın hündürlüyü h = 1,3 m pistonun çəkisini laqeyd edin. Su anbarı tamamilə sərt hesab olunur.

Məsələ 1.11. Yeraltı boru kəmərini su ilə təzyiq etmək üçün (sızma olub olmadığını yoxlayın) əl ilə işləyən pistonlu nasosdan istifadə olunur. Suyun həcmini təyin edin (elastiklik modulu TO= 2000 MPa), içərisindəki artıq təzyiqi 0-dan 1,0 MPa-a qədər artırmaq üçün boru kəmərinə vurulmalıdır. Boru kəmərini tamamilə sərt hesab edin. Boru kəmərinin ölçüləri: uzunluq L = 500 m, diametri d = 100 mm. Nasos pistonunun diametri d n = 40 mm və qol mexanizminin qollarının nisbəti olduqda, qıvrımın son anında nasosun sapına təsir edən qüvvə nədir? a/v= 5?

Məsələ 1.12. Tankdakı mütləq hava təzyiqini təyin edin p 1, h a = 760 mm civə sütununa uyğun gələn atmosfer təzyiqində. Art., civə vakuumölçəninin oxunuşu h RT = 0,2 m, hündürlüyü h = 1,5 m yaylı vakuumölçən oxunuşu nədir? Civənin sıxlığı ρ=13600 kq/m3-dir.

Məsələ 1.13. Boru kəməri kranı bağlandıqda TO h = 1,7 m hündürlükdə quraşdırılmış vakuum ölçmə cihazının oxunuşu pvac = 0,02 MPa bərabərdirsə, H = 5 m dərinlikdə basdırılmış çənin mütləq təzyiqini təyin edin. Atmosfer təzyiqi p a = 740 mm Hg uyğun gəlir. İncəsənət. Benzinin sıxlığı ρ b = 700 kq/m 3.

Məsələ 1.14. Təzyiqi təyin edin p' 1, əgər pyezometr göstəricisi h =0,4 m.Ölçmə təzyiqi nədir?

Məsələ 1.15. Vakuumu müəyyənləşdirin rvac və silindr daxilində mütləq təzyiq pin(Şəkil 1-11), əgər vakuumölçən oxuyursa h =0,7 m aq. İncəsənət.

1) silindrdə və sol boruda - su , sağ boruda isə civə (ρ = 13600 kq/m3). );

2) silindrdə və sol boruda - hava , sağ boruda isə su var.

İkinci halda hesablanmış ölçmə təzyiqindən borudakı hava sütununun təzyiqinin neçə faiz olduğunu müəyyən edin?

Problemi həll edərkən, qəbul edin h 1 = 70 sm,h 2 = = 50 santimetr.

Məsələ 1.17. Civə sütununun hündürlüyü nə qədər olacaqdır h 2 (Məsələ 1.16 üçün şəkil) silindrdə yağın ölçmə təzyiqi olarsa. A p a = 0,5 at, və yağ sütununun hündürlüyü (ρ=800 kq/m 3) h 1 =55 santimetr?

Məsələ 1.18. Civə sütununun hündürlüyünü təyin edin h 2, (şəkil), əgər boru kəməri mərkəzinin yeri Aşəkildə göstərilənlə müqayisədə artacaq və olacaq h 1 = 40 sm su və civə arasındakı ayırıcı xəttdən yuxarıda. Borudakı ölçmə təzyiqini 37,278 Pa olaraq götürün .

Məsələ 1.19. Hansı hündürlükdə olduğunu müəyyənləşdirin z pyezometrdə civə səviyyəsi, boruda ölçmə təzyiqində olduqda müəyyən ediləcək R A =39240 Pa və oxu h=24 santimetr sistem tarazlıqdadır (şəklə bax).

Məsələ 1.20. Aşağıdakı ölçülərə malik olan şüanın xüsusi çəkisini təyin edin: eni b=30 sm, hündürlük h=20 sm və uzunluq l = 100 sməgər onun layihəsi y=16 sm

Məsələ 1.21. Qranit parçası havada 14,72 N, nisbi xüsusi çəkisi 0,8 olan mayedə isə 10,01 N ağırlığındadır. Qranit parçasının həcmini, sıxlığını və xüsusi çəkisini təyin edin.

Məsələ 1.22 5,0 x 0,30 m və hündürlüyü 0,30 m olan taxta tir suya endirilir. Şüanın nisbi çəkisi 0,7 olarsa, o, hansı dərinliyə batacaq? Hər bir insanın orta çəkisi 67,5 kq olduğunu nəzərə alaraq, şüanın yuxarı səthi suyun sərbəst səthi ilə eyni səviyyədə olması üçün tirin üzərində neçə nəfərin dayana biləcəyini müəyyənləşdirin.

Məsələ 1.23 Uzunluğu 60 m, eni 8 m, hündürlüyü 3,5 m olan, qumla yüklənmiş düzbucaqlı metal barjanın çəkisi 14126 kN-dir. Barjanın layihəsini müəyyənləşdirin. Yaş qumun nisbi xüsusi çəkisi 2,0 olarsa, barjanın batmaq dərinliyi 1,2 m olması üçün V p hansı həcmdə qum boşaldılmalıdır?

Məsələ 1.24. Sualtı qayığın həcmli yerdəyişməsi 600 m 3 təşkil edir. Qayığı suya batırmaq üçün bölmələr 80 m 3 həcmində dəniz suyu ilə doldurulmuşdur. Dəniz suyunun nisbi xüsusi çəkisi 1,025-dir. Müəyyən edin: bütün su sualtı qayıqdan çıxarılıb yuxarı qalxarsa, qayığın həcminin hansı hissəsi (faizlə) suya batırılacaq; Susuz bir sualtı qayığın çəkisi nə qədərdir?

Parça iynə ilə deşilə bilər, ancaq qələmlə deyil (eyni qüvvə tətbiq etsəniz). Qələm və iynə müxtəlif formalara malikdir və buna görə də parçaya fərqli təzyiq göstərir. Təzyiq hər yerdə mövcuddur. Mexanizmləri işə salır ("" məqaləsinə baxın). Təsir edir. təmasda olduqları səthlərə təzyiq göstərirlər. Atmosfer təzyiqi hava təsir edir Atmosfer təzyiqini ölçmək üçün cihaz -.

Təzyiq nədir

Bir cismə səthinə perpendikulyar olaraq təsir edildikdə, bədən təzyiq altındadır. Təzyiq gücün nə qədər böyük olduğundan və qüvvənin tətbiq olunduğu səth sahəsindən asılıdır. Məsələn, adi ayaqqabılarla qarın içinə çıxsanız, düşə bilərsiniz; Ancaq xizək taxsaq, bu baş verməyəcək. Bədənin çəkisi eynidır, lakin ikinci halda təzyiq daha böyük bir səthə paylanacaq. Səth nə qədər böyükdürsə, təzyiq bir o qədər azdır. Şimal marallarının geniş dırnaqları var - axı onlar qar üzərində gəzirlər və dırnaqların qar üzərində təzyiqi mümkün qədər az olmalıdır. Bıçaq kəskin olarsa, güc kiçik bir səth sahəsinə tətbiq olunur. Darıxdırıcı bıçaq gücü daha böyük bir səthə paylayır və buna görə də daha pis kəsilir. Təzyiq vahidi - paskal(Pa) - atmosfer təzyiqi sahəsində çoxlu kəşflər etmiş fransız alimi Blez Paskalın (1623 - 1662) şərəfinə adlandırılmışdır.

Mayelərin və qazların təzyiqi

Maye və qazlar içərisində olduqları qabın formasını alırlar. Bərk cisimlərdən fərqli olaraq, maye və qazlar qabın bütün divarlarına təzyiq göstərir. Mayelərin və qazların təzyiqi bütün istiqamətlərə yönəldilir. yalnız dibinə deyil, həm də akvariumun divarlarına təzyiq göstərir. Akvariumun özü yalnız aşağı basır. futbol topunun daxili tərəfinə hər tərəfə basır və buna görə də top yuvarlaq olur.

Hidravlik mexanizmlər

Hidravlik mexanizmlərin hərəkəti mayenin təzyiqinə əsaslanır. Maye sıxılmır, ona görə də ona güc tətbiq edilərsə, hərəkət etməyə məcbur olacaq. Və əyləclər hidravlik prinsiplə işləyir. Təkər sürətinin azaldılması əyləc mayesinin təzyiqindən istifadə etməklə əldə edilir. Sürücü pedalı basır, piston silindrdən əyləc mayesini vurur, sonra borudan digər iki silindrə axır və pistonları sıxır. Porşenlər əyləc yastiqciqlarını təkərə sıxır. Nəticədə təkərin fırlanması yavaşlayır.

Pnevmatik mexanizmlər

Pnevmatik mexanizmlər qazların - adətən havanın təzyiqinə görə işləyir. Mayelərdən fərqli olaraq, hava sıxıla bilər və sonra onun təzyiqi artır. Çəkicin hərəkəti pistonun içindəki havanı çox yüksək təzyiqə sıxması faktına əsaslanır. Bir çəkicdə sıxılmış hava kəsiciyə elə bir qüvvə ilə basır ki, hətta daş da qazıla bilər.

Köpüklü yanğınsöndürən, sıxılmış karbon qazı üzərində işləyən pnevmatik bir cihazdır. Dəstəyi sıxaraq, qutuda olan sıxılmış karbon qazını buraxırsınız. Qaz, xüsusi məhlulun üzərinə böyük güclə basaraq onu boruya və şlanqın içərisinə yerləşdirir. Şlanqdan su və köpük axını çıxır.

Atmosfer təzyiqi

Atmosfer təzyiqi səthin üstündəki havanın çəkisi ilə yaranır. Hər kvadrat metr üçün hava bir filin ağırlığından daha böyük bir qüvvə ilə sıxılır. Yer səthinin yaxınlığında təzyiq göydəki yüksək təzyiqdən daha yüksəkdir. Reaktiv təyyarələrin uçduğu 10.000 metr yüksəklikdə təzyiq aşağı olur, çünki yuxarıdan sıxışan hava kütləsi azdır. İnsanların yüksək hündürlükdə rahat nəfəs ala bilməsi üçün təyyarənin salonunda normal atmosfer təzyiqi saxlanılır. Amma hətta təzyiqli təyyarə salonunda belə təzyiq aurikulun içindəki təzyiqdən aşağı olanda insanların qulaqları tıxanır.

Atmosfer təzyiqi millimetr civə ilə ölçülür. Təzyiq dəyişdikdə, o da dəyişir. Aşağı təzyiq daha pis havanın yaxınlaşması deməkdir. Yüksək təzyiq aydın hava gətirir. Dəniz səviyyəsində normal təzyiq 760 mm (101,300 Pa) təşkil edir. Qasırğalı günlərdə 683 mm-ə (910 Pa) düşə bilər.

QISA NƏZƏRİYYƏ. Bir mayenin ən əhəmiyyətli xüsusiyyəti varlığıdır sərbəst səth. Təxminən 10 -9 m qalınlığa malik olan mayenin səth qatının molekulları mayenin qalınlığında olan molekullardan fərqli vəziyyətdədir. Səth təbəqəsi adlanan maye üzərində təzyiq göstərir molekulyar, bu da qüvvələr adlanan qüvvələrin meydana çıxmasına səbəb olur səthi gərginlik.

Səthin istənilən nöqtəsində səthi gərginlik qüvvələri ona tangensial olaraq yönəldilir və mayenin səthinə əqli olaraq çəkilmiş xəttin istənilən elementinə normaldır. Səthi gərginlik əmsalı-mayenin səthini hissələrə ayıran xəttin vahid uzunluğuna təsir edən səthi gərilmə qüvvəsini göstərən fiziki kəmiyyət:

Digər tərəfdən, səthi gərginlik mayenin vahid səth təbəqəsinin sərbəst enerjisinə ədədi olaraq bərabər olan dəyər kimi müəyyən edilə bilər. Altında pulsuz enerji sistemin enerjisinin izotermik proses zamanı işin görülə biləcəyi hissəsini başa düşmək.

Səthi gərginlik əmsalı mayenin təbiətindən asılıdır. Hər bir maye üçün bu, temperaturun bir funksiyasıdır və mayenin sərbəst səthinin üstündə hansı mühitin yerləşdiyindən asılıdır.

EKSPERİMENTAL QURULUM. Eksperimental quraşdırma Şəkildə göstərilmişdir. 1. O, mikromanometrə M qoşulmuş aspirator A və sınaqdan keçirilən mayenin olduğu qab B-dən ibarətdir. Su aspiratora tökülür. K krandan istifadə edərək, aspirator A B qabından ayrıla və sınaqdan keçirilməli olan başqa maye ilə eyni C qabına birləşdirilə bilər. B və C qabları hər birində deşik olan rezin tıxaclarla möhkəm bağlanır. Hər bir çuxura bir şüşə boru daxil edilir, ucu kapilyardır. Kapilyar mayenin içərisində çox dayaz bir dərinliyə batırılır (belə ki, mayenin səthinə sadəcə toxunur). Mikromanometr atmosferdə və aspiratorda, yaxud kapilyarda və B və ya C damarlarında hava təzyiqindəki fərqi ölçür.

Mikromanometr biri böyük diametrli stəkan, digəri isə kiçik diametrli (2 - 3 mm) maili şüşə boru olan iki əlaqə qabından ibarətdir (şək. 2). Kubok və borunun kəsik sahələrinin nisbəti kifayət qədər böyükdürsə, kubokda səviyyənin dəyişməsinə laqeyd yanaşmaq olar. Sonra kiçik diametrli bir borudakı maye səviyyəsindən təzyiq fərqinin ölçülmüş dəyəri müəyyən edilə bilər:

Harada - ölçmə mayesinin sıxlığı; - stəkandakı qəbul edilən sabit maye səviyyəsinin borunun yamacı boyunca borudakı səviyyəyə qədər olan məsafəsi; - üfüqi müstəvi ilə maili borunun yaratdığı bucaq.

Zamanın başlanğıc anında, kapilyarda və B gəmisində mayenin səthindən yuxarı olan hava təzyiqi eyni və atmosfer təzyiqinə bərabər olduqda. Kapilyarda nəmləndirici mayenin səviyyəsi B qabına nisbətən daha yüksəkdir, islanmayan mayenin səviyyəsi isə daha aşağıdır, çünki kapilyardakı islatma maye konkav menisküs, islanmayan maye isə qabarıq menisküs əmələ gətirir. .

Mayenin qabarıq səthi altında molekulyar təzyiq daha böyük, konkav səth altında isə düz səthin altında olan təzyiqə nisbətən daha azdır. Səthin əyriliyi nəticəsində yaranan molekulyar təzyiq adətən adlanır həddindən artıq kapilyar təzyiq (Lapplace təzyiqi). Konveks səth altında həddindən artıq təzyiq müsbət, konkav səth altında isə mənfi hesab olunur. Həmişə səth hissəsinin əyrilik mərkəzinə doğru yönəldilir, yəni. onun konkavlığına doğru. Sferik bir səth vəziyyətində, artıq təzyiq düsturla hesablana bilər:

səthi gərilmə əmsalı haradadır, sferik səthin radiusudur.

Hündürlüyü olan maye sütununun hidrostatik təzyiqi (şəkil 3a) bu halda yuxarıya doğru yönəlmiş artıq təzyiqi balanslaşdırana qədər kapilyarı islayan maye yüksəlir. 0 hündürlüyü tarazlıq şəraitindən müəyyən edilir:

sərbəst düşmənin sürətlənməsi haradadır, yəni.

A aspiratorunun kranını çevirib ondan yavaş-yavaş suyu buraxsanız, aspiratorda, ona qoşulmuş B qabında və mikromanometrin maili dirsəyində hava təzyiqi azalmağa başlayacaq. Mayenin səthindən yuxarı olan bir kapilyarda təzyiq atmosfer təzyiqinə bərabərdir. Artan təzyiq fərqi nəticəsində kapilyardakı maye menisküs kapilyarın aşağı ucuna düşənə qədər əyriliyini qoruyaraq aşağı düşəcək (şəkil 3b). Bu anda kapilyardakı hava təzyiqi bərabər olacaq:

B qabındakı hava təzyiqi haradadır, kapilyarın mayeyə batırılma dərinliyi, - Laplas təzyiqi. Kapilyar və B damarında hava təzyiqi fərqi bərabərdir:

+ p = p out +ρg h = 2σ / r +ρg h

Bu andan etibarən menisküsün əyriliyi dəyişməyə başlayır. Aspiratorda və B qabında hava təzyiqi azalmağa davam edir. Təzyiq fərqi artdıqca menisküsün əyrilik radiusu azalır və əyrilik artır. Elə bir an gəlir ki, əyrilik radiusu kapilyarın daxili radiusuna bərabər olur (şəkil 3c) və təzyiq fərqi maksimum olur. Sonra menisküsün əyrilik radiusu yenidən artır və tarazlıq qeyri-sabit olacaq. Kapilyardan qopan və səthə çıxan hava qabarcığı əmələ gəlir. Maye dəliyi bağlayır. Sonra hər şey təkrarlanır. Şəkildə. Şəkil 4 maye menisküsün kapilyarın aşağı ucuna çatdığı andan başlayaraq əyrilik radiusunun necə dəyişdiyini göstərir.

Yuxarıdakılardan belə çıxır:

, (1)

kapilyarın daxili radiusu haradadır. Bu fərq mikromanometrdən istifadə edərək müəyyən edilə bilər, çünki

Harada - manometrik mayenin sıxlığı, - mikromanometrin maili borusunda maye səviyyəsinin maksimum yerdəyişməsi, - mikromanometrin maili dirsəyi ilə üfüqi arasındakı bucaq (bax. Şəkil 2).

(1) və (2) düsturlarından əldə edirik:

. (3)

Kapilyarın mayeyə batırılma dərinliyi əhəmiyyətsiz olduğundan, ona laqeyd yanaşmaq olar, onda:

və ya , (4)

kapilyarın daxili diametri haradadır.

Maye kapilyarın divarlarını islatmadıqda, kapilyarın xarici diametri düstur (4) kimi qəbul edilir. Mikromanometrdə manometrik maye kimi su istifadə olunur ( = 1×10 3 kq/m 3).

ÖLÇÜLƏR.

1. Aspiratoru işarəyə qədər su ilə doldurun və onu bağlayın. Mikromanometrin hər iki dirsəsində bərabər təzyiqə nail olmaq üçün qısa müddətə K klapanını çıxarın. Onu gəmini aspiratorla birləşdirən yerə qoyun.

2. Təzyiq dəyişikliyinin kifayət qədər yavaş baş verməsi üçün aspirator kranı açın. Hava kabarcıkları təxminən hər 10-15 saniyədən bir qopmalıdır. Göstərilən qabarcıq əmələ gəlməsi tezliyi müəyyən edildikdən sonra ölçmələr aparıla bilər.

MƏŞQ. 1. Otaq temperaturunu təyin etmək və qeyd etmək üçün termometrdən istifadə edin t.

2. Mikromanometrin maili dirsəyində maye səviyyəsinin maksimum yerdəyişməsini doqquz dəfə təyin edin. Səthi gərginlik əmsalını hesablamaq üçün orta dəyəri götürün N orta.

3. Eyni şəkildə etil spirtinin səthi gərilmə əmsalını təyin edin.

4. Hər bir mayenin səthi gərginliyini təyin edərkən maksimum mütləq və nisbi xətaları tapın. Düsturdan istifadə edərək onların dəqiqliyini nəzərə alaraq hər bir maye üçün son ölçmə nəticələrini yazın.

Təzyiq - səthə perpendikulyar təsir edən qüvvənin nisbətinə bərabər olan kəmiyyətə təzyiq deyilir. Təzyiq vahidi bu səthə perpendikulyar olan 1 m2 səthə təsir edən 1 N qüvvənin yaratdığı təzyiq kimi qəbul edilir.

Buna görə də təzyiqi təyin etmək üçün səthə perpendikulyar təsir edən qüvvəni səth sahəsinə bölmək lazımdır.

Qaz molekullarının təsadüfi hərəkət etdiyi məlumdur. Hərəkət edərkən bir-biri ilə, eləcə də qaz olan qabın divarları ilə toqquşurlar. Qazda çoxlu molekul var və buna görə də onların təsirlərinin sayı çox böyükdür. Fərdi molekulun təsir qüvvəsi kiçik olsa da, bütün molekulların damar divarlarına təsiri əhəmiyyətlidir və qaz təzyiqi yaradır. Beləliklə, qazın gəminin divarlarına (və qaza yerləşdirilən bədənə) təzyiqi qaz molekullarının təsirindən yaranır.

Qazın kütləsi və temperaturu dəyişməz qalmaq şərti ilə qazın həcmi azaldıqda təzyiqi artır, həcmi artdıqda isə təzyiqi azalır.

Hər hansı bir mayedə molekullar sərt şəkildə bağlanmır və buna görə də maye töküldüyü qabın şəklini alır. Bərk maddələr kimi, maye də qabın dibinə təzyiq göstərir. Lakin bərk maddələrdən fərqli olaraq, maye də qabın divarlarına təzyiq göstərir.

Bu fenomeni izah etmək üçün maye sütununu zehni olaraq üç təbəqəyə (a, b, c) ayıraq. Eyni zamanda, mayenin özünün içərisində təzyiq olduğunu görə bilərsiniz: maye cazibə qüvvəsinin təzyiqi altındadır və onun yuxarı təbəqələrinin çəkisi mayenin aşağı təbəqələrinə təsir göstərir. a qatına təsir edən cazibə qüvvəsi onu ikinci təbəqəyə doğru sıxır b. B təbəqəsi ona edilən təzyiqi bütün istiqamətlərə ötürür. Bundan əlavə, cazibə qüvvəsi də bu təbəqəyə təsir edərək onu üçüncü təbəqəyə doğru sıxır c. Nəticədə, üçüncü mərhələdə təzyiq artır və gəminin dibində ən böyük olacaqdır.

Mayenin içindəki təzyiq onun sıxlığından asılıdır.

Maye və ya qaza tətbiq olunan təzyiq mayenin və ya qazın həcminin hər nöqtəsinə dəyişmədən ötürülür. Bu ifadə Paskal qanunu adlanır.

SI təzyiq vahidi, sahəsi 1 m2 olan səthə perpendikulyar olan 1N qüvvənin yaratdığı təzyiqdir. Bu vahid paskal (Pa) adlanır.

Təzyiq vahidinin adı fransız alimi Blez Paskalın şərəfinə verilmişdir

Blez Paskal

Blez Paskal - fransız riyaziyyatçısı, fiziki və filosofu, 19 iyun 1623-cü ildə anadan olub. O, ailənin üçüncü övladı idi. Onun cəmi üç yaşı olanda anası öldü. 1632-ci ildə Paskalın ailəsi Klermonu tərk edərək Parisə getdi. Paskalın atası yaxşı təhsil aldı və onu birbaşa oğluna ötürmək qərarına gəldi. Atası qərara aldı ki, Blez 15 yaşına qədər riyaziyyatı öyrənməsin və bütün riyaziyyat kitabları onların evindən yığışdırıldı. Lakin Blezin marağı onu 12 yaşında həndəsə oxumağa sövq etdi. Atası bundan xəbər tutdu, o, razılaşdı və Blezə Evklidi öyrənməyə icazə verdi.

Blez Paskal riyaziyyat, həndəsə, fəlsəfə və ədəbiyyatın inkişafına mühüm töhfələr vermişdir.

Fizikada Paskal barometrik təzyiq və hidrostatikanı öyrənirdi.

Paskal qanununa əsasən aşağıdakı təcrübəni izah etmək asandır.

Müxtəlif yerlərdə dar deşikləri olan bir topu götürürük. Bir pistonun daxil edildiyi topa bir boru əlavə olunur. Topu su ilə doldursanız və bir pistonu boruya itələsəniz, topun bütün deliklərindən su axacaq. Bu təcrübədə bir porşen borudakı suyun səthinə basır.

Paskal qanunu

Pistonun altında yerləşən su hissəcikləri sıxıldıqda onun təzyiqini daha dərin olan digər təbəqələrə ötürür. Beləliklə, pistonun təzyiqi topu dolduran mayenin hər bir nöqtəsinə ötürülür. Nəticədə, suyun bir hissəsi bütün çuxurlardan axan axınlar şəklində topdan itələnir.

Top tüstü ilə doludursa, piston boruya itələdikdə, topun bütün deliklərindən tüstü axınları çıxmağa başlayacaq. Bu, təsdiq edir (qazlar onlara tətbiq olunan təzyiqi bütün istiqamətlərdə bərabər şəkildə ötürür). Beləliklə, təcrübə göstərir ki, mayenin içərisində təzyiq var və eyni səviyyədə bütün istiqamətlərdə bərabərdir. Dərinliklə təzyiq artır. Qazların bu baxımdan mayelərdən heç bir fərqi yoxdur.

Paskal qanunu maye və qazlar üçün keçərlidir. Bununla belə, o, bir vacib şərti - çəkinin mövcudluğunu nəzərə almır.

Yer üzündə bunu unutmaq olmaz. Su da ağırdır. Buna görə də suyun altında müxtəlif dərinliklərdə yerləşən iki sahənin fərqli təzyiqlərə məruz qalacağı aydındır.

Suyun cazibə qüvvəsinə görə təzyiqinə hidrostatik deyilir.

Yer şəraitində hava ən çox mayenin sərbəst səthinə basır. Hava təzyiqinə atmosfer təzyiqi deyilir. Dərinlikdəki təzyiq atmosfer və hidrostatik təzyiqdən ibarətdir.

Əgər müxtəlif formalı, lakin içərisində eyni səviyyəli su olan iki qab boru ilə bağlanarsa, o zaman su bir qabdan digərinə keçməyəcək. Damarlarda təzyiqlər fərqli olarsa, belə bir keçid baş verə bilər. Ancaq bu belə deyil və əlaqə quran gəmilərdə, onların formasından asılı olmayaraq, maye həmişə eyni səviyyədə olacaqdır.

Məsələn, əlaqə quran gəmilərdə suyun səviyyəsi fərqli olarsa, o zaman su hərəkət etməyə başlayacaq və səviyyələr bərabərləşəcəkdir.

Su təzyiqi hava təzyiqindən qat-qat yüksəkdir. 10 m dərinlikdə su 1 kq əlavə qüvvə ilə 1 sm2-ni atmosfer təzyiqinə sıxır. Bir kilometr dərinlikdə - 1 sm2 üçün 100 kq qüvvə ilə.

Bəzi yerlərdə okeanın dərinliyi 10 km-dən çoxdur. Belə dərinliklərdə su təzyiq qüvvələri son dərəcə yüksəkdir. 5 km dərinliyə endirilən taxta parçaları bu nəhəng təzyiqlə o qədər sıxılır ki, bundan sonra onlar kərpic kimi bir çəllək suda batırlar.

Bu böyük təzyiq dəniz həyatının tədqiqatçıları üçün böyük maneələr yaradır. Dərin dənizə enmələr polad toplarda - 1 sm2 üçün 1 tondan yuxarı təzyiqə tab gətirməli olan sözdə batisferlər və ya batiskaflarda aparılır.

Sualtı qayıqlar yalnız 100 - 200 m dərinliyə enir.

Mayenin qabın altındakı təzyiqi maye sütununun sıxlığından və hündürlüyündən asılıdır.

Gəlin stəkanın altındakı suyun təzyiqini ölçək. Təbii ki, şüşənin dibi təzyiq qüvvələrinin təsiri altında deformasiyaya uğrayır və deformasiyanın böyüklüyünü bilə-bilə biz onu törədən qüvvənin böyüklüyünü müəyyən edib təzyiqi hesablaya bilərdik; lakin bu deformasiya o qədər kiçikdir ki, onu birbaşa ölçmək praktiki olaraq mümkün deyil. Müəyyən bir cismin deformasiyasına görə mayenin ona tətbiq etdiyi təzyiqi yalnız deformasiyalar dəqiq böyük olduqda mühakimə etmək rahat olduğundan, mayenin təzyiqini praktiki olaraq təyin etmək üçün xüsusi cihazlardan - təzyiqölçənlərdən istifadə olunur. ki, deformasiya nisbətən böyük, asanlıqla ölçülə bilən qiymətə malikdir. Ən sadə membran təzyiq göstəricisi aşağıdakı kimi hazırlanmışdır. İncə elastik membran boşqab - boş qutunu hermetik şəkildə bağlayır. Bir göstərici membrana əlavə olunur və bir ox ətrafında fırlanır. Cihaz mayeyə batırıldıqda, membran təzyiq qüvvələrinin təsiri altında əyilir və onun əyilməsi genişlənmiş formada miqyasda hərəkət edən göstəriciyə ötürülür.

Təzyiq ölçən

Göstəricinin hər bir mövqeyi membranın müəyyən bir əyilməsinə və buna görə də membran üzərində müəyyən bir təzyiq qüvvəsinə uyğundur. Membran sahəsini bilməklə təzyiq qüvvələrindən təzyiqlərin özlərinə keçə bilərik. Təzyiq ölçən cihazı əvvəlcədən kalibrləsəniz, yəni miqyasdakı göstəricinin müəyyən bir mövqeyinin hansı təzyiqə uyğun olduğunu təyin etsəniz, təzyiqi birbaşa ölçə bilərsiniz. Bunu etmək üçün təzyiq ölçən cihazını böyüklüyü məlum olan təzyiqlərə məruz qoymalı və göstərici oxunun mövqeyini görərək alət şkalasına müvafiq rəqəmləri qoymalısınız.

Yeri əhatə edən hava qabığına atmosfer deyilir. Atmosfer, süni Yer peyklərinin uçuşunun müşahidələrindən göründüyü kimi, bir neçə min kilometr yüksəkliyə qədər uzanır. Biz nəhəng bir hava okeanının dibində yaşayırıq. Yerin səthi bu okeanın dibidir.

Cazibə qüvvəsi səbəbindən okean suyu kimi havanın yuxarı təbəqələri alt təbəqələri sıxır. Yerə bilavasitə bitişik olan hava təbəqəsi ən çox sıxılır və Paskal qanununa görə, ona edilən təzyiqi bütün istiqamətlərə ötürür.

Bunun nəticəsində yerin səthi və onun üzərində yerləşən cisimlər havanın bütün qalınlığının təzyiqinə məruz qalır və ya, adətən, necə deyərlər, atmosfer təzyiqi yaşayır.

Atmosfer təzyiqi o qədər də aşağı deyil. Bədən səthinin hər kvadrat santimetrinə təxminən 1 kq qüvvə təsir edir.

Atmosfer təzyiqinin səbəbi aydındır. Su kimi, havanın da çəkisi var, yəni o, bədən üzərindəki hava sütununun ağırlığına bərabər təzyiq göstərir (suda olduğu kimi). Dağa nə qədər yüksəlsək, üstümüzdə bir o qədər az hava olacaq, yəni atmosfer təzyiqi bir o qədər aşağı olacaq.

Elmi və gündəlik məqsədlər üçün təzyiqi ölçməyi bacarmaq lazımdır. Bunun üçün xüsusi cihazlar var - barometrlər.

Barometr

Barometr hazırlamaq çətin deyil. Merkuri bir ucu bağlı bir boruya tökülür. Açıq ucunu barmağınızla tutun, borunu üstə çevirin və açıq ucunu bir fincan civəyə batırın. Bu vəziyyətdə borudakı civə düşür, amma tökülmür. Borudakı civənin üstündəki boşluq, şübhəsiz ki, havasızdır. Civə boruda xarici hava təzyiqi ilə saxlanılır.

Civə fincanını hansı ölçüdə götürsək də, borunun diametrindən asılı olmayaraq, civə həmişə təxminən eyni hündürlüyə - 76 sm-ə qalxır.

Əgər 76 sm-dən qısa bir boru götürsək, o zaman tamamilə civə ilə dolacaq və boşluğu görməyəcəyik. 76 sm hündürlüyündə civə sütunu atmosferlə eyni qüvvə ilə stend üzərində sıxılır.

Bir kvadrat santimetr üçün bir kiloqram normal atmosfer təzyiqinin dəyəridir.

76 sm rəqəmi o deməkdir ki, belə bir civə sütunu eyni ərazidən yuxarıda yerləşən bütün atmosferin hava sütununu tarazlayır.

Barometrik boruya müxtəlif formalar verilə bilər, yalnız bir şey vacibdir: borunun bir ucu civə səthindən yuxarıda hava olmaması üçün bağlanmalıdır; Civənin başqa bir səviyyəsi atmosfer təzyiqindən təsirlənir.

Civə barometri atmosfer təzyiqini çox yüksək dəqiqliklə ölçə bilər. Əlbəttə ki, civə qəbul etmək lazım deyil; Lakin civə ən ağır mayedir və normal təzyiqdə civə sütununun hündürlüyü ən kiçik olacaqdır.

Təzyiq ölçmək üçün müxtəlif vahidlərdən istifadə olunur. Çox vaxt civə sütununun hündürlüyü sadəcə millimetrlə göstərilir. Məsələn, deyirlər ki, bu gün təzyiq normadan artıqdır, 768 mm civə sütununa bərabərdir. İncəsənət.

Təzyiq 760 mm Hg. İncəsənət. bəzən fiziki atmosfer də deyilir. 1 kq/sm2 təzyiqə texniki atmosfer deyilir.

Civə barometri xüsusilə rahat bir alət deyil. Civə səthini açıq şəkildə tərk etmək arzuolunmazdır (civə buxarı əlavə olaraq, cihaz portativ deyil);

Metal barometrlər - aneroidlər - bu çatışmazlıqlar yoxdur.

Hər kəs belə bir barometr görüb. Bu miqyaslı və oxlu kiçik dəyirmi metal qutudur. Şkala təzyiq dəyərlərini göstərir, adətən civə santimetrində.

Hava metal qutudan çıxarılıb. Qutunun qapağı güclü yay ilə yerində saxlanılır, əks halda atmosfer təzyiqi ilə sıxılır. Təzyiq dəyişdikdə, qapaq ya əyilir, ya da qabarıq olur. Ox qapağa bağlanır və elə bir şəkildə bağlanır ki, içəri basıldıqda ox sağa doğru gedir.

Belə bir barometr onun oxunuşlarını civə barometri ilə müqayisə etməklə kalibrlənir.

Əgər təzyiqi bilmək istəyirsinizsə, barmağınızla barometrə vurmağı unutmayın. Siferblat əli çoxlu sürtünmə ilə qarşılaşır və adətən >-də ilişib qalır.

Sadə bir cihaz atmosfer təzyiqinə əsaslanır - sifon.

Sürücü benzini qurtaran dostuna kömək etmək istəyir. Avtomobilinizin çənindən benzini necə boşaltmaq olar? Onu çaynik kimi əyməyin.

Köməyə bir rezin boru gəlir. Onun bir ucu qaz çəninə endirilir, digər ucundan isə ağızla hava sorulur. Sonra sürətli bir hərəkət - açıq uc bir barmaqla sıxılır və qaz anbarının altındakı yüksəklikdə quraşdırılır. İndi barmağınızı çıxara bilərsiniz - benzin hortumdan töküləcək.

Əyri rezin boru sifondur. Bu vəziyyətdə maye düz bir meylli boruda olduğu kimi eyni səbəbdən hərəkət edir. Hər iki halda, maye nəticədə aşağıya doğru axır.

Sifonun işləməsi üçün atmosfer təzyiqi lazımdır: o > mayedir və borudakı maye sütununun partlamasını maneə törədir. Atmosfer təzyiqi olmasaydı, sütun keçid nöqtəsində qopardı və maye hər iki gəmiyə yuvarlanardı.

Təzyiq sifonu

Sağ (belə desək, >) dirsəkdəki maye borunun sol ucunun endirildiyi vurulan mayenin səviyyəsindən aşağı düşdükdə sifon işləməyə başlayır. Əks halda, maye geri axacaq.

Təcrübədə atmosfer təzyiqini ölçmək üçün aneroid adlanan metal barometrdən istifadə olunur (yunan dilindən tərcümədə - mayesiz. Barometrin tərkibində civə olmadığı üçün belə adlanır).

Atmosfer Yerdən hərəkət edən cazibə qüvvəsi ilə yerində saxlanılır. Bu qüvvənin təsiri altında havanın yuxarı təbəqələri aşağı olanlara sıxılır, buna görə də Yerə bitişik hava təbəqəsi ən sıxılmış və ən sıx təbəqəyə çevrilir. Bu təzyiq Paskal qanununa uyğun olaraq bütün istiqamətlərə ötürülür və Yerdə və onun səthində yerləşən bütün cisimlərə təsir göstərir.

Yerə basan hava təbəqəsinin qalınlığı hündürlüklə azalır, buna görə də təzyiq də azalır.

Atmosfer təzyiqinin mövcudluğu bir çox hadisələrlə ifadə edilir. Əgər pistonu aşağı salınmış bir şüşə boru su ilə dolu bir qaba qoyulursa və hamar bir şəkildə qaldırılırsa, su pistonu izləyir. Atmosfer gəmidəki suyun səthinə basır; Paskal qanununa görə, bu təzyiq şüşə borunun altındakı suya ötürülür və suyu pistonun ardınca yuxarıya doğru aparır.

Emiş nasosları qədim sivilizasiyaya məlum idi. Onların köməyi ilə suyu xeyli hündürlüyə qaldırmaq mümkün idi. Su təəccüblü şəkildə belə bir nasosun pistonunu izlədi.

Qədim filosoflar bunun səbəblərini düşünüb belə düşünülmüş bir nəticəyə gəliblər: su pistonun ardınca gedir, çünki təbiət boşluqdan qorxur, buna görə də pistonla su arasında boş yer qalmır.

Deyirlər ki, bir usta Florensiyada Toskana hersoqunun bağları üçün 10 m-dən çox hündürlüyə su çəkməli idi. Amma bu nasosla suyu çəkməyə nə qədər çalışsalar da, heç nə alınmadı. 10 m-də su pistonun arxasına qalxdı, sonra piston sudan uzaqlaşdı və təbiətin qorxusundan çox boşluq yarandı.

Qalileydən uğursuzluğun səbəbini izah etmək istənildikdə, o, cavab verdi ki, təbiət həqiqətən də boşluğu sevmir, müəyyən həddə qədərdir. Galileonun tələbəsi Torricelli, yəqin ki, bu hadisədən 1643-cü ildə məşhur civə borusu təcrübəsini həyata keçirmək üçün bir səbəb kimi istifadə etdi. Biz indicə bu təcrübəni təsvir etdik - civə barometrinin istehsalı Torriçellinin təcrübəsidir.

Torricelli hündürlüyü 76 mm-dən çox olan boru götürərək, civə üzərində boşluq yaratdı (çox vaxt Torricelli boşluğundan sonra deyilir) və bununla da atmosfer təzyiqinin mövcudluğunu sübut etdi.

Bu təcrübə ilə Torricelli Toskana hersoqunun ustadının çaşqınlığını aradan qaldırdı. Həqiqətən, suyun emiş pompasının pistonunu itaətlə neçə metr izləyəcəyi aydındır. Bu hərəkət sahəsi 1 sm2 olan su sütununun çəkisi 1 kq-a bərabər olana qədər davam edəcək. Belə bir su sütununun hündürlüyü 10 m olacaq. Buna görə təbiət boşluqdan qorxur. , lakin 10 m-dən çox.

1654-cü ildə, Torriçellinin kəşfindən 11 il sonra, atmosfer təzyiqinin təsirini Maqdeburq burqomasteri Otto von Guericke aydın şəkildə nümayiş etdirdi. Müəllifə şöhrət gətirən təcrübənin fiziki mahiyyəti deyil, onun istehsalının teatrallığı idi.

İki mis yarımkürə bir üzük conta ilə bağlandı. Yarımkürələrdən birinə bərkidilmiş kran vasitəsilə hava yığılmış topdan çıxarıldı, bundan sonra yarımkürələri ayırmaq mümkün olmadı. Guericke təcrübəsinin ətraflı təsviri qorunub saxlanılmışdır. Yarımkürələrdəki atmosfer təzyiqi indi hesablana bilər: topun diametri 37 sm olan qüvvə təxminən bir ton idi. Yarımkürələri ayırmaq üçün Guericke iki səkkiz atın qoşqulanmasını əmr etdi. Qoşqu bir halqadan keçən və yarımkürələrə bağlanan iplərlə gəldi. Atlar yarımkürələri ayıra bilmədilər.

Səkkiz atın gücü (dəqiq səkkiz, on altı deyil, çünki ikinci səkkiz daha böyük təsir üçün istifadə olunur, yarımkürələrə təsir edən eyni qüvvəni saxlayaraq divara vurulmuş bir qarmaq ilə əvəz edilə bilər) Maqdeburqları parçalamaq üçün kifayət deyildi. yarımkürələr.

Əgər təmasda olan iki cisim arasında boş boşluq varsa, o zaman bu cisimlər atmosfer təzyiqinə görə parçalanmayacaq.

Dəniz səviyyəsində atmosfer təzyiqinin dəyəri adətən hündürlüyü 760 mm olan civə sütununun təzyiqinə bərabərdir.

Atmosfer təzyiqini barometrlə ölçməklə, onun Yer səthindən hündürlüyü artdıqca azaldığını görə bilərsiniz (hündürlük 12 m artdıqda təxminən 1 mm Hg). Atmosfer təzyiqindəki dəyişikliklər də hava şəraitinin dəyişməsi ilə əlaqələndirilir. Məsələn, atmosfer təzyiqinin artması aydın havanın başlaması ilə əlaqələndirilir.

Atmosfer təzyiqinin dəyəri önümüzdəki günlər üçün havanın proqnozlaşdırılması üçün çox vacibdir, çünki atmosfer təzyiqindəki dəyişikliklər hava şəraitinin dəyişməsi ilə bağlıdır. Barometr meteoroloji müşahidələr üçün zəruri cihazdır.

Hava ilə əlaqədar təzyiq dalğalanmaları çox qeyri-müntəzəmdir. Bir vaxtlar hesab olunurdu ki, havanı tək təzyiq müəyyən edir. Buna görə də barometrlər hələ də etiketlənir: aydın, quru, yağış, fırtına. Hətta bir yazı var: >.

Təzyiq dəyişiklikləri hava dəyişikliklərində böyük rol oynayır. Lakin bu rol həlledici deyil.

Küləyin istiqaməti və gücü atmosfer təzyiqinin paylanması ilə əlaqədardır.

Yer səthinin müxtəlif yerlərində təzyiq eyni deyil və daha güclü təzyiq havanı aşağı təzyiqli yerlərə gətirir. Görünür ki, külək izobarlara perpendikulyar istiqamətə, yəni təzyiqin ən tez düşdüyü yerə əsməlidir. Ancaq külək xəritələri bunun əksini göstərir. Coriolis qüvvəsi hava təzyiqi məsələlərinə müdaxilə edir və öz düzəlişini edir, bu çox əhəmiyyətlidir.

Bildiyimiz kimi, şimal yarımkürəsində hərəkət edən hər hansı bir cismə hərəkətdə sağa yönəlmiş Koriolis qüvvəsi təsir edir. Bu, hava hissəciklərinə də aiddir. Daha böyük təzyiqli yerlərdən daha az təzyiqli yerlərə sıxılan hissəcik izobarlar boyunca hərəkət etməlidir, lakin Koriolis qüvvəsi onu sağa doğru əydirir və küləyin istiqaməti izobarların istiqaməti ilə təxminən 45 dərəcə bucaq əmələ gətirir.

Belə kiçik bir qüvvə üçün heyrətamiz dərəcədə böyük effekt. Bu onunla izah olunur ki, Koriolis qüvvəsinə müdaxilə - hava təbəqələrinin sürtünməsi də çox əhəmiyyətsizdir.

Koriolis qüvvəsinin > və > təzyiqində küləklərin istiqamətinə təsiri daha maraqlıdır. Koriolis qüvvəsinin təsirinə görə > təzyiqdən uzaqlaşan hava bütün istiqamətlərdə radiuslar üzrə axmır, əyri xətlər - spirallər boyunca hərəkət edir. Bu spiral hava axınları eyni istiqamətdə bükülür və təzyiq sahəsində dairəvi burulğan yaradır, hava kütlələrini saat əqrəbi istiqamətində hərəkət etdirir.

Eyni şey aşağı təzyiq sahəsində də olur. Koriolis qüvvəsi olmadıqda, hava bütün radiuslar boyunca bərabər şəkildə bu sahəyə doğru axacaqdı. Lakin yol boyu hava kütlələri sağa doğru əyilir.

Aşağı təzyiqli ərazilərdə küləklərə siklon, yüksək təzyiqli ərazilərdə küləklərə antisiklon deyilir.

Düşünməyin ki, hər siklon qasırğa və ya tufan deməkdir. Yaşadığımız şəhərdən siklonların və ya antisiklonların keçməsi adi bir hadisədir, lakin əsasən dəyişkən hava şəraiti ilə bağlıdır. Bir çox hallarda siklonun yaxınlaşması pis havanın başlaması, antisiklonun yaxınlaşması isə yaxşı havanın başlaması deməkdir.

Bununla belə, biz sinoptiklərin yolunu tutmayacağıq.