Hej! Przygotujmy się do sprawdzianu z hydrostatyki i aerostatyki. To nic trudnego! Razem damy radę!
Ciśnienie
Ciśnienie to siła działająca na powierzchnię.
Pamiętaj o wzorze: p = F/S, gdzie p to ciśnienie, F to siła nacisku, a S to powierzchnia.
Jednostką ciśnienia w układzie SI jest paskal (Pa).
1 Pa = 1 N/m2
Ciśnienie mierzymy manometrem.
Ciśnienie hydrostatyczne
Ciśnienie hydrostatyczne to ciśnienie w cieczy, spowodowane jej ciężarem.
Wzór na ciśnienie hydrostatyczne: p = ρgh, gdzie ρ to gęstość cieczy, g to przyspieszenie ziemskie (około 9.81 m/s2), a h to głębokość.
Ciśnienie hydrostatyczne zależy od gęstości cieczy i głębokości.
Im większa gęstość cieczy, tym większe ciśnienie.
Im większa głębokość, tym większe ciśnienie.
Na tej samej głębokości, ciśnienie hydrostatyczne jest takie samo we wszystkich kierunkach.
Ciśnienie atmosferyczne
Ciśnienie atmosferyczne to ciśnienie wywierane przez powietrze.
Standardowe ciśnienie atmosferyczne to około 1013 hPa (hektopaskali).
Ciśnienie atmosferyczne mierzymy barometrem.
Ciśnienie atmosferyczne zależy od wysokości nad poziomem morza.
Im wyżej, tym ciśnienie jest niższe.
Prawo Pascala
Prawo Pascala mówi, że zmiana ciśnienia w zamkniętej cieczy rozchodzi się jednakowo we wszystkich kierunkach.
Dzięki prawu Pascala działają urządzenia hydrauliczne, np. podnośniki samochodowe, hamulce hydrauliczne.
W podnośniku hydraulicznym, mała siła działająca na mały tłok, może wytworzyć dużą siłę działającą na duży tłok.
Wzór na siły w podnośniku hydraulicznym: F1/S1 = F2/S2
Pamiętaj! Mała siła na małej powierzchni daje dużą siłę na dużej powierzchni.
Siła wyporu
Siła wyporu to siła działająca na ciało zanurzone w cieczy lub gazie.
Siła wyporu jest skierowana pionowo do góry.
Siłę wyporu obliczamy ze wzoru: Fw = ρVg, gdzie ρ to gęstość cieczy (lub gazu), V to objętość wypartej cieczy (lub gazu), a g to przyspieszenie ziemskie.
Prawo Archimedesa mówi, że wartość siły wyporu jest równa ciężarowi wypartej cieczy (lub gazu).
Prawo Archimedesa: Fw = ciężar wypartej cieczy/gazu
Pływanie ciał
Ciało pływa, gdy siła wyporu jest równa ciężarowi ciała.
Ciało tonie, gdy siła wyporu jest mniejsza od ciężaru ciała.
Ciało unosi się w cieczy, gdy siła wyporu jest równa ciężarowi ciała, a gęstość ciała jest równa gęstości cieczy.
Gdy gęstość ciała jest mniejsza od gęstości cieczy, ciało pływa.
Gdy gęstość ciała jest większa od gęstości cieczy, ciało tonie.
Aerostatyka
Aerostatyka to dział fizyki zajmujący się badaniem równowagi gazów.
Podobnie jak w cieczach, w gazach występuje ciśnienie.
Siła wyporu w gazach działa na podobnej zasadzie jak w cieczach.
Balony na ogrzane powietrze unoszą się, ponieważ ciepłe powietrze jest mniej gęste od zimnego powietrza.
Siła wyporu działająca na balon jest większa od ciężaru balonu.
Powtórka
Ciśnienie: p = F/S
Ciśnienie hydrostatyczne: p = ρgh
Prawo Pascala: Zmiana ciśnienia w zamkniętej cieczy rozchodzi się jednakowo we wszystkich kierunkach.
Siła wyporu: Fw = ρVg
Prawo Archimedesa: Wartość siły wyporu jest równa ciężarowi wypartej cieczy (lub gazu).
Pamiętaj o jednostkach: Paskal (Pa), metr (m), kilogram (kg), metr na sekundę kwadrat (m/s2).
Na koniec
Dasz radę! Przeczytaj wszystko jeszcze raz, rozwiąż zadania ze zbioru i bądź pewny siebie. Powodzenia na sprawdzianie! Wierzę w Ciebie!
