Pression du fluide. Phénomènes de surface

37.1. Expérience à domicile.
1. Gonflez un ballon en caoutchouc.
2. Numérotez les phrases dans un ordre tel que vous obtenez une histoire cohérente sur l'expérience réalisée.

37.2. Le récipient sous le piston contient un gaz (Fig. a) dont le volume change à température constante. La figure b montre un graphique de la distance h à laquelle le piston se trouve par rapport au fond en fonction du temps t. Remplissez les lacunes du texte en utilisant les mots : augmente ; ne change pas; diminue.

37.3. La figure montre une configuration pour étudier la dépendance de la pression du gaz dans un récipient fermé à la température. Les chiffres indiquent : 1 – tube à essai avec de l'air ; 2 – lampe à alcool ; 3 – bouchon en caoutchouc ; 4 – tube de verre ; 5 – cylindre ; 6 – membrane en caoutchouc. Placez un signe « + » à côté des affirmations correctes et un signe «  » à côté de celles incorrectes.

37.4. Considérons des graphiques de pression p en fonction du temps t, correspondant à divers processus dans les gaz. Complétez les mots manquants dans la phrase.

38.1. Expérience à domicile.
Prenez un sac en plastique, faites quatre trous de même taille à différents endroits au fond du sac, en utilisant par exemple une aiguille épaisse. Au-dessus de la baignoire, versez de l'eau dans le sac, fixez-le dessus avec votre main et faites sortir l'eau par les trous. Changez la position de votre main avec le sac, en observant les changements qui se produisent avec les jets d'eau. Esquissez l’expérience et décrivez vos observations.

38.2. Veuillez cocher les énoncés qui reflètent l'essence de la loi de Pascal.

38.3. Ajoutez le texte.

38.4. La figure montre le transfert de pression entre un corps solide et un corps liquide enfermé sous un disque dans un récipient.

a) Vérifiez l'énoncé correct.
Après avoir placé le poids sur le disque, la pression augmente....

b) Répondez aux questions en écrivant les formules nécessaires et en effectuant les calculs appropriés.
Avec quelle force un poids de 200 g posé dessus appuiera-t-il sur un disque d'une superficie de 100 cm2 ?
Comment la pression va-t-elle changer et dans quelle mesure :
au fond du récipient 1
au fond du récipient 2
sur la paroi latérale du navire 1
sur la paroi latérale du récipient 2

39.1. Marquez la fin correcte de la phrase.

Les trous inférieurs et latéraux du tube sont recouverts de membranes en caoutchouc identiques. L'eau est versée dans le tube et descendue lentement dans un large récipient rempli d'eau jusqu'à ce que le niveau d'eau dans le tube corresponde au niveau d'eau dans le récipient. Dans cette position de la membrane...

39.2. La figure montre une expérience avec un récipient dont le fond peut tomber.

Trois observations ont été faites au cours de l'expérience.
1. Le fond d'une bouteille vide est pressé si le tube est immergé dans l'eau jusqu'à une certaine profondeur H.
2. Le fond est toujours pressé contre le tube lorsqu'on y verse de l'eau.
3. Le fond commence à s'éloigner du tube au moment où le niveau d'eau dans le tube coïncide avec le niveau d'eau dans le récipient.
a) Dans la colonne de gauche du tableau, notez les numéros d'observations qui permettent d'arriver aux conclusions indiquées dans la colonne de droite.

b) Écrivez vos hypothèses sur ce qui pourrait changer dans l'expérience décrite ci-dessus si :
il y aura de l'eau dans le récipient et de l'huile de tournesol sera versée dans le tube ; le fond du tube commencera à se détacher lorsque le niveau d'huile sera supérieur au niveau d'eau dans le récipient ;
il y aura de l'huile de tournesol dans le récipient et de l'eau sera versée dans le tube ; le fond du tube commencera à s'éloigner avant que les niveaux d'eau et d'huile ne coïncident.

39.3. Un cylindre fermé d'une surface de base de 0,03 m2 et d'une hauteur de 1,2 m contient de l'air d'une densité de 1,3 kg/m3. Déterminez la pression d’air « poids » au bas du cylindre.

40.1. Notez laquelle des expériences présentées sur la figure confirme que la pression dans un liquide augmente avec la profondeur.

Expliquez ce que démontre chaque expérience.

40.2. Le cube est placé dans un liquide de densité p versé dans un récipient ouvert. Faites correspondre les niveaux de liquide indiqués avec des formules pour calculer la pression créée par une colonne de liquide à ces niveaux.

40.3. Marquez les affirmations correctes avec le signe « + ».

Des récipients de formes diverses étaient remplis d’eau. En même temps...
+ la pression de l'eau au fond de tous les récipients est la même, puisque la pression du liquide au fond est déterminée uniquement par la hauteur de la colonne de liquide.

40.4. Choisissez quelques mots manquants dans le texte. "Le fond des récipients 1, 2 et 3 est un film en caoutchouc fixé dans le support de l'appareil."

40.5. Quelle est la pression de l'eau au fond d'un aquarium rectangulaire de 2 m de long, 1 m de large et 50 cm de profondeur, rempli d'eau jusqu'en haut ?

40.6. À l'aide de la figure, déterminez :

a) la pression créée par une colonne de kérosène à la surface de l'eau :

b) pression au fond du récipient créée uniquement par une colonne d'eau :

c) pression au fond du récipient créée par deux liquides :

41.1. L'eau est versée dans l'un des tubes des vases communicants. Que se passe-t-il si la pince est retirée du tube en plastique ?

41.2. De l'eau est versée dans l'un des tubes des vases communicants et de l'essence est versée dans l'autre. Si la pince est retirée du tube en plastique, alors :

41.3. Entrez des formules qui ont du sens dans le texte et tirez une conclusion.
Les vases communicants sont remplis du même liquide. Pression de la colonne de liquide

41.4. Quelle est la hauteur de la colonne d'eau dans un récipient en forme de U par rapport au niveau AB si la hauteur de la colonne de kérosène est de 50 cm ?

41.5. L'huile de machine et l'eau sont versées dans des vases communicants. Calculez de combien de centimètres le niveau d'eau se trouve en dessous du niveau d'huile si la hauteur de la colonne d'huile par rapport à l'interface liquide est de Nm = 40 cm.

42.1. Une boule de verre d'un volume de 1 litre est équilibrée sur une balance. La balle est fermée par un bouchon dans lequel est inséré un tube en caoutchouc. Lorsque l'air a été pompé hors du ballon à l'aide d'une pompe et que le tube a été serré avec une pince, l'équilibre de la balance a été perturbé.
a) Quelle masse faudra-t-il placer sur le plateau gauche de la balance pour l'équilibrer ? Densité de l'air 1,3 kg/m3.

b) Quel est le poids de l'air dans le ballon avant de le pomper ?

42.2. Décrivez ce qui se passera si l'extrémité du tube en caoutchouc d'une balle à partir de laquelle de l'air a été pompé (voir problème 42.1) est descendue dans un verre d'eau, puis la pince est retirée. Expliquez le phénomène.

42.3. Un carré de 0,5 m de côté est dessiné sur l'asphalte. Calculez la masse et le poids d'une colonne d'air de 100 m de haut située au-dessus du carré, en supposant que la densité de l'air ne change pas avec la hauteur et est égale à 1,3 kg/m3.

42.4. Lorsque le piston monte à l’intérieur du tube de verre, l’eau monte derrière lui. Vérifiez l'explication correcte de ce phénomène. L'eau monte derrière le piston... .

43.1. Dans les cercles A, B, C, de l'air de différentes densités est représenté schématiquement. Marquez sur la figure les endroits où chaque cercle doit être placé afin que, dans son ensemble, vous obteniez une image illustrant la dépendance de la densité de l'air en fonction de l'altitude au-dessus du niveau de la mer.

43.2. Choisissez la bonne réponse.
Pour quitter la Terre, toute molécule de la coque aérienne de la Terre doit avoir une vitesse supérieure à....

43.3. Sur la Lune, dont la masse est environ 80 fois inférieure à la masse de la Terre, il n'y a pas de coquille d'air (atmosphère). Comment cela peut-il s’expliquer ? Écrivez votre hypothèse.

44.1. Choisissez la bonne affirmation.
Dans l'expérience de Torricelli dans un tube de verre au-dessus de la surface du mercure...

44.2. Il y a du mercure dans trois récipients ouverts : dans le récipient A, la hauteur de la colonne de mercure est de 1 m, dans le récipient B - 1 dm, dans le récipient C - 1 mm. Calculez la pression que la colonne de mercure exerce sur le fond du récipient dans chaque cas.

44.3. Notez les valeurs de pression dans les unités indiquées selon l'exemple donné, en arrondissant le résultat aux nombres entiers.

44.4. Trouvez la pression au fond d'un cylindre rempli d'huile de tournesol si la pression atmosphérique est de 750 mm Hg. Art.

44.5. Quelle pression un plongeur subit-il à une profondeur de 12 m sous l'eau si la pression atmosphérique est de 100 kPa ? Combien de fois cette pression est-elle supérieure à la pression atmosphérique ?

45.1. La figure montre un schéma du baromètre anéroïde. Les détails de conception individuels de l'appareil sont indiqués par des chiffres. Remplissez le tableau.

45.2. Remplissez les espaces vides dans le texte.

Les images montrent un appareil appelé baromètre anéroïde.
Cet appareil mesure ___ pression atmosphérique __.
Enregistrez la lecture de chaque appareil, en tenant compte de l'erreur de mesure.

45.3. Remplissez les espaces vides dans le texte. "La différence de pression atmosphérique dans les différentes couches de l'atmosphère terrestre provoque le mouvement des masses d'air."

45.4. Enregistrez les valeurs de pression dans les unités indiquées, en arrondissant le résultat au nombre entier le plus proche.

46.1. La figure a montre le tube Torricelli situé au niveau de la mer. Sur les figures b et c, marquez respectivement le niveau de mercure dans le tube placé sur la montagne et dans la mine.

46.2. Complétez les lacunes du texte en utilisant les mots indiqués entre parenthèses.
Les mesures montrent que la pression atmosphérique diminue rapidement (diminue, augmente) avec l'augmentation de l'altitude. La raison en est non seulement (diminution, augmentation) de la densité de l’air, mais aussi (diminution, augmentation) de sa température lorsqu’on s’éloigne de la surface de la Terre à une distance allant jusqu’à 10 km.

46.3. La hauteur de la tour de télévision d'Ostankino atteint 562 m. Quelle est la pression atmosphérique au sommet de la tour de télévision si la pression atmosphérique à sa base est de 750 mm Hg ? Art.? Exprimez la pression en mmHg. Art. et en unités SI, en arrondissant les deux valeurs aux nombres entiers.

46.4. Sélectionnez sur la figure et encerclez le graphique qui reflète le plus correctement la dépendance de la pression atmosphérique p sur l'altitude h au-dessus du niveau de la mer.

46.5. Pour un tube cathodique de télévision, les dimensions de l'écran sont l = 40 cm et h = 30 cm. Avec quelle force l'atmosphère appuie-t-elle sur l'écran depuis l'extérieur (ou quelle est la force de pression) si la pression atmosphérique patm = 100 kPa ?

47.1. Tracez la dépendance de la pression p mesurée sous l'eau sur la profondeur d'immersion h, après avoir préalablement rempli le tableau. Considérons g = 10 N/kg, patm = 100 kPa.

47.2. L'illustration montre un manomètre de liquide ouvert. La valeur de division et l'échelle de l'appareil sont de 1 cm.

a) Déterminez dans quelle mesure la pression de l'air dans la branche gauche du manomètre diffère de la pression atmosphérique.

b) Déterminez la pression de l'air dans la branche gauche du manomètre, en tenant compte du fait que la pression atmosphérique est de 100 kPa.

47.3. La figure montre un tube en forme de U rempli de mercure dont l'extrémité droite est fermée. Quelle est la pression atmosphérique si la différence de niveaux de liquide dans les coudes du tube en U est de 765 mm et que la membrane est immergée dans l'eau jusqu'à une profondeur de 20 cm ?

47.4. a) Déterminez la valeur de division et la lecture du manomètre métallique (Fig. a).

b) Décrire le principe de fonctionnement de l'appareil, à l'aide des désignations numériques des pièces (Fig. b).

48.1. a) Rayez les mots inutiles des mots surlignés pour créer une description du fonctionnement de la pompe à piston illustrée sur la figure.

b) Décrivez ce qui se passe lorsque la poignée de la pompe se déplace vers le haut.

48.2. Avec une pompe à piston, dont le schéma est donné dans la tâche 48.1, à pression atmosphérique normale, vous pouvez élever l'eau jusqu'à une hauteur ne dépassant pas 10 m. Expliquez pourquoi.

48.3. Insérez les mots manquants dans le texte pour créer une description du fonctionnement d'une pompe à piston avec une chambre à air.

49.1. Complétez les formules montrant les relations correctes entre les aires de repos des pistons d'une machine hydraulique et les masses des charges.

49.2. La superficie du petit piston d'une machine hydraulique est de 0,04 m2, la superficie du grand est de 0,2 m2. Quelle force faut-il appliquer sur le petit piston pour soulever uniformément une charge de 100 kg placée sur le grand piston ?

49.3. Remplissez les blancs du texte décrivant le principe de fonctionnement d'une presse hydraulique dont le schéma est représenté sur la figure.

49.4. Décrire le principe de fonctionnement d'un marteau-piqueur dont le schéma de dispositif est représenté sur la figure.

49.5. La figure montre un schéma du dispositif de freinage pneumatique d'un wagon.

Un réservoir rectangulaire ouvert est rempli de liquide (Fig. 1) jusqu'à une profondeur de H. Trouvez la pression absolue et la surpression au fond du réservoir. Les données de calcul sont données dans le tableau 1.

Un réservoir rectangulaire fermé est rempli de liquide jusqu'à la profondeur H (Fig. 2). La densité du liquide ρ et la surpression à la surface p 0 sont spécifiées (voir tableau 2). Déterminer la hauteur piézométrique h p et construire un diagramme de la surpression sur le mur indiqué dans le tableau 2.


Densité, kg/m 3


Densité, kg/m 3


Densité, kg/m 3

Option 1

Distance verticale entre l'horizontale axes réservoirs remplis d'eau, a = 4 m, avec la pression manométrique sur l'axe droit. réservoir p 2 = 200 kPa. La différence des niveaux de mercure est h = 100 cm. Le niveau de mercure dans le coude gauche est situé en dessous de l'axe du réservoir gauche à H = 6 m.

Déterminer la pression hydrostatique manométrique p 1 sur l'axe du réservoir gauche, ainsi que sa génératrice supérieure, si le diamètre du réservoir d = 2 m.

Option 2

Un manomètre à mercure est fixé à un réservoir rempli d'eau.

I) Déterminer la surpression à la surface de l'eau dans le réservoir p 0 si h 1 = 15 cm, h 2 = 35 cm. 2) Déterminer l'ampleur du vide au-dessus de la surface de l'eau si les niveaux de mercure dans les deux coudes du manomètre sont égaux ? La densité du mercure est ρ rt = 13 600 kg/m 3.

Option 3

Un manomètre à mercure est fixé sur un réservoir fermé rempli d'eau jusqu'à une profondeur de H = 10 m. La différence des niveaux de mercure dans le manomètre est h = 100 cm, tandis que la surface libre de l'eau dans le réservoir dépasse le niveau de mercure dans le coude gauche de H = 12 m. Pression atmosphérique p a = 100 kPa.

I. Déterminez la pression d'air absolue p 0 dans l'espace au-dessus de la surface libre de l'eau dans le réservoir. 2. Trouvez la pression hydrostatique absolue au point le plus bas du fond du réservoir.

Option 4

Dans un réservoir fermé il y a de l'eau d'une profondeur H = 5 m, sur la surface libre de laquelle la pression manométrique p 0 = 147,15 kPa Jusqu'au réservoir à une profondeur h. = 3 m un piézomètre est connecté, c'est à dire .

tube ouvert en haut et communiquant avec l'atmosphère

1. Déterminez la hauteur piézométrique h p.

2. Trouvez la valeur de la pression hydrostatique manométrique au fond du récipient.

Option 5

Dans un manomètre différentiel relié à un réservoir fermé, la différence de taux de mercure est h = 30 cm Le coude droit ouvert du manomètre communique avec l'atmosphère dont la pression est p a = 100 kPa. Le niveau de mercure dans le coude gauche du manomètre se situe dans un plan horizontal coïncidant avec le fond du réservoir.

1) Trouvez la pression atmosphérique absolue et le vide dans l’espace au-dessus de la surface libre de l’eau dans le réservoir.

2) Déterminer la pression hydrostatique absolue au fond du réservoir. La profondeur de l'eau dans le réservoir est H = 3,5 m.

Option 6

Un piézomètre est fixé sur une cuve fermée à fond horizontal. La pression atmosphérique à la surface de l'eau dans le piézomètre est p a = 100 kPa. La profondeur de l'eau dans le réservoir est h = 2 m, la hauteur de l'eau dans le piézomètre est H = 18 m Déterminez la pression absolue à la surface de l'eau dans le réservoir et la pression absolue et la surpression au fond.

Option 7

Le point A est enfoui sous l'horizon de l'eau dans le navire d'une hauteur de h = 2,5 m, la hauteur piézométrique de ce point est h P = 1,4 m.

Déterminer pour le point A la valeur de la pression absolue, ainsi que la valeur du vide à la surface de l'eau dans le récipient, si la pression atmosphérique p a = 100 kPa.

Option 8

Deux tubes sont connectés à un récipient fermé, comme indiqué sur le dessin. Le tube de gauche est descendu dans un pot d'eau, celui de droite est rempli de mercure.

Déterminer la pression absolue de l'air p 0 à la surface du liquide dans le récipient et la hauteur de la colonne de mercure h 2 si la hauteur de la colonne d'eau h 1 = 3,4 m et la pression atmosphérique p a = 100 kPa. La densité du mercure est ρ rt = 13 600 kg/m 3.

Deux réservoirs fermés, dont les fonds horizontaux sont situés dans le même plan, sont reliés par un manomètre différentiel, la différence de taux de mercure y est h = 100 cm, tandis que le niveau de mercure dans le genou gauche coïncide avec le plan de le fond du réservoir. Le réservoir de gauche contient de l'eau avec une profondeur de H 1 = 10 m. Le réservoir de droite contient du pétrole avec une profondeur de H 2 = 8 m. Densité du pétrole ρ m = 800 kg/m 3, densité du mercure ρ mercure. = 13600 kg/m 3. A la surface de l'eau, pression relative p 1 = 196 kN/m 2 . Trouvez la pression manométrique sur la surface de l'huile p 0 . Déterminez la pression manométrique au fond de chaque réservoir.

Option 10

Les réservoirs ronds situés horizontalement sont remplis d'eau. Le diamètre de chaque réservoir est D = 2 m. La différence des niveaux de mercure dans le manomètre est h = 80 cm. La pression hydrostatique manométrique p 1 sur l'axe du réservoir gauche est de 98,1 kPa. L'axe du réservoir de droite est en dessous de l'axe de celui de gauche à z = 3 m/

Déterminez la pression hydrostatique manométrique p 2 sur l'axe du réservoir droit, ainsi que sur sa génératrice inférieure - au point A.

Option 11

Déterminer la différence de pression aux points situés sur les axes des cylindres A et B remplis d'eau, si la différence de niveaux de mercure dans le manomètre différentiel est Δh = 25 cm, dénivelé des axes des cylindres H = 1 m.

Option 12

Le tube, fermé en haut, est descendu avec son extrémité ouverte dans un récipient contenant de l'eau. A la surface libre de l'eau dans le tube, la pression absolue p 0 = 20 kPa. Pression atmosphérique a = 100 kPa Déterminer la hauteur de l'eau qui monte dans le tube h.

Option 13

Un réservoir fermé à fond horizontal contient de l'huile. Profondeur d'huile H = 8 m. Trouver la pression relative et absolue au fond du réservoir si la pression relative au-dessus de la surface libre de l'huile est p 0 = 40 kPa. , Densité de l'huileρn = 0,8 g/cm3. Pression atmosphérique p a = 100 kPa.

Option 14

La pression absolue à la surface de l'eau dans le récipient est p 0 = 147 kPa.

Déterminer la pression absolue et la pression relative au point A, situé à la profondeur h = 4,8 m, retrouvez également piézométrique ; hauteur h p pour ce point. Pression atmosphérique = 100 kPa.

Option 15

Déterminez la surpression de surface p 0 dans un récipient fermé avec de l'eau si le mercure dans le tube d'un manomètre ouvert a atteint une hauteur de h = 50 cm. La surface de l'eau est à une hauteur de h 1 = 100 cm de. le niveau inférieur de mercure. La densité du mercure est ρ rt = 13 600 kg/m 3.

Option 16

Deux réservoirs fermés, dont les axes sont dans un même plan horizontal, sont remplis d'eau et reliés par un tube en forme de U.

Les niveaux d'eau dans les coudes gauche et droit sont respectivement égaux, z l = 1,5 m, z p = 0,5 m.

La partie supérieure du tube est remplie d'huile dont la densité est ρ m = 800 kg/m 3. Pression manométrique sur l'axe du réservoir gauche p l = 78,5 kPa. Déterminez la pression manométrique sur l’axe du réservoir droit et sur la ligne de démarcation entre l’eau et l’huile dans le tube gauche.

Option 17

Dans un réservoir fermé se trouve de l'eau d'une profondeur H = 2 m, à la surface libre de laquelle la pression est égale à p 0. Dans un manomètre différentiel connecté au réservoir, la différence de niveau est h = 46 cm. Le niveau de mercure dans le genou gauche coïncide avec le fond du réservoir. Déterminer la pression absolue p 0 et la pression hydrostatique absolue au fond du réservoir si la pression atmosphérique p a = 100 kPa.

Option 18

L'ouverture du déversoir du barrage retenant l'eau dans le réservoir est fermée par une vanne segmentaire AE de forme circulaire de rayon r = 2 m. Déterminer la pression hydrostatique absolue au point le plus bas de la vanne E. (p E, abdos) et trouvez la hauteur du barrage h, s'il y a une surpression au fond du réservoir r di = 75 kPa. Pression atmosphérique p a = 101 kPa.

Option 19

Déterminer la différence entre les niveaux de mercure h dans le tube de raccordement des vases communicants, si la pression à la surface de l'eau dans le vase gauche est p 1 = 157 kPa. L'élévation du niveau d'eau au-dessus du niveau inférieur de mercure H = 5 m La différence des niveaux d'eau et d'huile Δh = 0,8 m p 2 = 117 kPa. Densité de l'huile ρ m = 800kg/m3. Densité du mercure ρ mercure = 13600kg/m3.

Option 20

Deux réservoirs circulaires situés au même niveau sont remplis d'eau. Diamètre de chaque réservoir D = 3 m. Différence des niveaux de mercure h = 40 cm Pression hydrostatique sur l'axe du premier réservoir p 1 = 117 kPa. Déterminer la pression hydrostatique sur l'axe du deuxième réservoir p 2, ainsi qu'au point le plus bas. Densité du mercure ρ rt = 13600kg/m3.

Option 21

Il y a de l'eau dans le réservoir. La partie horizontale de la paroi intérieure du réservoir BC est située à une profondeur de h = 5 m. La profondeur de l'eau dans le réservoir est H = 10 m. Pression atmosphérique p a = 100 kPa.

Trouvez la pression hydrostatique manométrique aux points B et C, tracez cette pression sur la paroi de l'ABCD et déterminez la pression hydrostatique absolue au fond du réservoir.

Option 22

La différence de niveaux d'eau dans les réservoirs fermés communiquant entre eux est h = 4 m. Dans le réservoir de gauche, la profondeur de l'eau est H = 10 m et la pression absolue à la surface libre de l'eau est p 1 = 300 kPa.

Trouver la pression absolue de l'air p 2 à la surface libre de l'eau dans le réservoir de droite et au fond des réservoirs.

Option 23

Un réservoir fermé contient de l'huile minérale ayant une densité ρ = 800 kg/m3. Au-dessus de la surface libre de l'huile, la surpression de l'air poi = 200 kPa. Un manomètre montré sur le dessin est fixé sur la paroi latérale du réservoir. Calculer:

1. Pression excessive au fond du réservoir et

2. Lecture du manomètre

Option 24

Le vacuomètre B, connecté au réservoir au-dessus du niveau de l'eau, indique une dépression pvac = 40 kPa. La profondeur de l'eau dans le réservoir est H = 4 m. Un vacuomètre à mercure liquide est connecté au réservoir du côté droit au-dessus du niveau de l'eau.

Calculer:

pression d'air absolue dans le réservoir p abs,

la hauteur d'eau qui monte dans le vacuomètre à liquide h,

pression absolue au fond du réservoir p dabs,

Pression atmosphérique p a = 98,06 kPa. La densité du mercure est ρ rt = 13 600 kg/m 3.

Option 25

La différence de niveau d'eau dans les réservoirs est de h = 15 m. La profondeur d'eau dans le réservoir de gauche est de H = 8 m.

Calculer

jauger la pression de l'air au-dessus de la surface de l'eau dans le réservoir gauche fermé p o,

surpression au fond du réservoir gauche,

construire un diagramme de surpression sur la paroi verticale gauche d'un réservoir fermé.

Option 26

Il y a trois liquides différents dans un réservoir fermé : de l'huile minérale d'une densité de ρ m = 800 kg/m 3 de l'eau et du mercure d'une densité de ρ m = 13 600 kg/m 3 . Le niveau de mercure dans le piézomètre est 0,15 m plus élevé que dans le réservoir (h 3 = 0,15 m). Pression atmosphérique p a = 101 kPa. Calculer:

1. Pression atmosphérique absolue sous le couvercle du réservoir ;

2. Dépression sous le couvercle du réservoir si h 1 = 2 m, h 2 = 3 m.

Option 27

Un réservoir hermétiquement fermé contient de l'huile minérale de densité ρ m = 800 kg/m 3 . Profondeur d'huile h 1 = 4 m. Un manomètre à mercure est fixé à la paroi du réservoir au-dessus du niveau d'huile, dans lequel la différence des niveaux de mercure h 2 = 20 cm Pression atmosphérique pa = 101 kPa. Le niveau de mercure dans le coude gauche du manomètre et le niveau d'huile dans le réservoir sont au même niveau.

Déterminer la pression d'air absolue sous le couvercle du réservoir (p oh, les abdos ) et jauge de pression d'huile au fond du réservoir (p ré, m )

Option 28

Il y a de l'eau dans un réservoir hermétiquement fermé. Vers la paroi latérale du réservoir à la profondeur h = Un manomètre mécanique de 1,2 m est connecté, qui indique la pression hydrostatique p m = 4 guichets automatiques. Déterminer la pression absolue à la surface libre de l'eau dans le réservoir r oh, les abdos et la valeur de pression indiquée par le manomètre installé sur le couvercle du réservoir. La pression atmosphérique est de 101 kPa.

Option 29

Deux réservoirs d'eau sont séparés par une paroi verticale au fond de laquelle se trouve un trou. Le réservoir gauche est ouvert. Le réservoir droit est fermé par un couvercle scellé. Profondeur d'eau dans le réservoir gauche h 1 = 8 m. Profondeur d'eau dans le réservoir droit h 2 = 1 m.

Pression atmosphérique p a = 101 kPa.

Déterminez l’excès de pression d’air hydrostatique sous le couvercle du réservoir droit et la pression absolue au fond du réservoir droit.

Option 30

Deux réservoirs d'eau hermétiquement fermés sont reliés par un manomètre à mercure. Pression manométrique de l'air au-dessus de la surface de l'eau dans le réservoir gauche r je, m = 42 kPa. Pression d'air absolue au-dessus de la surface de l'eau dans le réservoir droit p p, abdos =116kPa. Profondeur d'eau au-dessus du niveau de mercure dans le réservoir gauche h 1 = 4 m Profondeur d'eau au dessus du niveau de mercure dans le réservoir droit h 3 = 2,5 m. Pression atmosphérique pa =101kPa. Déterminer la différence des niveaux de mercure dans le manomètre h 2 .

Pression - une quantité égale au rapport de la force agissant perpendiculairement à la surface est appelée pression. Par unité de pression, on entend la pression produite par une force de 1 N agissant sur une surface de 1 m2 perpendiculaire à cette surface.

Par conséquent, pour déterminer la pression, la force agissant perpendiculairement à la surface doit être divisée par la surface.

On sait que les molécules de gaz se déplacent de manière aléatoire. En se déplaçant, ils entrent en collision les uns avec les autres, ainsi qu'avec les parois du conteneur contenant le gaz. Il existe de nombreuses molécules dans un gaz et le nombre de leurs impacts est donc très important. Bien que la force d'impact d'une molécule individuelle soit faible, l'effet de toutes les molécules sur les parois du récipient est important et crée une pression de gaz. Ainsi, la pression du gaz sur les parois du récipient (et sur le corps placé dans le gaz) est provoquée par les impacts des molécules de gaz.

À mesure que le volume d'un gaz diminue, sa pression augmente, et à mesure que son volume augmente, la pression diminue, à condition que la masse et la température du gaz restent inchangées.

Dans tout liquide, les molécules ne sont pas liées de manière rigide et le liquide prend donc la forme du récipient dans lequel il est versé. Comme les solides, le liquide exerce une pression au fond du récipient. Mais contrairement aux solides, le liquide exerce également une pression sur les parois du récipient.

Pour expliquer ce phénomène, divisons mentalement la colonne de liquide en trois couches (a, b, c). En même temps, vous pouvez voir qu'il y a une pression à l'intérieur du liquide lui-même : le liquide est sous la pression de la gravité, et les couches inférieures du liquide sont affectées par le poids de ses couches supérieures. La force de gravité agissant sur la couche a la presse vers la deuxième couche b. La couche b transmet la pression exercée sur elle dans toutes les directions. De plus, la gravité agit également sur cette couche, la pressant vers la troisième couche c. Par conséquent, dans la troisième étape, la pression augmente et elle sera plus grande au fond du récipient.

La pression à l'intérieur d'un liquide dépend de sa densité.

La pression exercée sur un liquide ou un gaz est transmise sans changement en tout point du volume du liquide ou du gaz. Cette affirmation s'appelle la loi de Pascal.

L'unité SI de pression est la pression produite par une force de 1N sur une surface d'une aire de 1m2 perpendiculaire à celle-ci. Cette unité est appelée le pascal (Pa).

Le nom de l'unité de pression est donné en l'honneur du scientifique français Blaise Pascal

Blaise-Pascal

Blaise Pascal - mathématicien, physicien et philosophe français, né le 19 juin 1623. Il était le troisième enfant de la famille. Sa mère est décédée alors qu'il n'avait que trois ans. En 1632, la famille de Pascal quitte Clermont et se rend à Paris. Le père de Pascal a eu une bonne éducation et a décidé de la transmettre directement à son fils. Son père a décidé que Blaise ne devrait pas étudier les mathématiques avant l'âge de 15 ans, et tous les livres de mathématiques ont été retirés de leur maison. Cependant, la curiosité de Blaise le pousse à étudier la géométrie à l'âge de 12 ans. Lorsque son père l'a découvert, il a cédé et a permis à Blaise d'étudier Euclide.

Blaise Pascal a apporté une contribution significative au développement des mathématiques, de la géométrie, de la philosophie et de la littérature.

En physique, Pascal a étudié la pression barométrique et l'hydrostatique.

En se basant sur la loi de Pascal, il est facile d'expliquer l'expérience suivante.

Nous prenons une balle qui présente des trous étroits à divers endroits. Un tube est fixé à la bille dans lequel un piston est inséré. Si vous remplissez une boule d’eau et poussez un piston dans le tube, l’eau s’écoulera de tous les trous de la boule. Dans cette expérience, un piston appuie sur la surface de l'eau dans un tube.

la loi de Pascal

Les particules d'eau situées sous le piston, lorsqu'elles sont compactées, transmettent leur pression à d'autres couches plus profondes. Ainsi, la pression du piston est transmise à chaque point du fluide remplissant la bille. En conséquence, une partie de l’eau est expulsée du ballon sous la forme de ruisseaux s’écoulant de tous les trous.

Si la balle est remplie de fumée, lorsque le piston est poussé dans le tube, des jets de fumée commenceront à sortir de tous les trous de la balle. Cela confirme (que les gaz transmettent la pression qui s'exerce sur eux de manière égale dans toutes les directions). Ainsi, l’expérience montre qu’il y a une pression à l’intérieur du liquide et qu’au même niveau elle est égale dans toutes les directions. Avec la profondeur, la pression augmente. Les gaz ne sont pas différents des liquides à cet égard.

La loi de Pascal est valable pour les liquides et les gaz. Cependant, il ne prend pas en compte une circonstance importante : l'existence du poids.

Dans les conditions terrestres, cela ne peut être oublié. L'eau pèse aussi. Il est donc clair que deux sites situés à des profondeurs d’eau différentes subiront des pressions différentes.

La pression de l’eau due à sa gravité est appelée hydrostatique.

Dans des conditions terrestres, l'air appuie le plus souvent sur la surface libre d'un liquide. La pression atmosphérique est appelée pression atmosphérique. La pression en profondeur comprend la pression atmosphérique et hydrostatique.

Si deux récipients de formes différentes, mais contenant les mêmes niveaux d'eau, sont reliés par un tube, alors l'eau ne passera pas d'un récipient à l'autre. Une telle transition pourrait se produire si les pressions dans les cuves différaient. Mais ce n'est pas le cas, et dans les vases communicants, quelle que soit leur forme, le liquide sera toujours au même niveau.

Par exemple, si les niveaux d'eau dans les vases communicants sont différents, alors l'eau commencera à bouger et les niveaux deviendront égaux.

La pression de l’eau est bien supérieure à la pression de l’air. A une profondeur de 10 m, l'eau presse 1 cm2 avec une force de 1 kg supplémentaire à la pression atmosphérique. À une profondeur d'un kilomètre - avec une force de 100 kg pour 1 cm2.

L'océan à certains endroits atteint plus de 10 km de profondeur. Les forces de pression de l’eau à de telles profondeurs sont extrêmement élevées. Des morceaux de bois, descendus à une profondeur de 5 km, sont tellement compactés par cette énorme pression qu'ils coulent ensuite dans un baril d'eau, comme des briques.

Cette énorme pression crée de grands obstacles pour les chercheurs sur la vie marine. Les descentes en haute mer sont effectuées dans des billes d'acier - les soi-disant bathysphères, ou bathyscaphes, qui doivent résister à une pression supérieure à 1 tonne pour 1 cm2.

Les sous-marins ne descendent qu'à une profondeur de 100 à 200 m.

La pression du liquide au fond du récipient dépend de la densité et de la hauteur de la colonne de liquide.

Mesurons la pression de l'eau au fond du verre. Bien entendu, le fond du verre se déforme sous l'influence de forces de pression, et connaissant l'ampleur de la déformation, on pourrait déterminer l'ampleur de la force qui l'a provoquée et calculer la pression ; mais cette déformation est si petite qu'il est pratiquement impossible de la mesurer directement. Puisqu'il est pratique de juger par la déformation d'un corps donné la pression exercée sur lui par un liquide uniquement dans le cas où les déformations sont précisément importantes, pour déterminer pratiquement la pression d'un liquide, des dispositifs spéciaux sont utilisés - des manomètres, en dont la déformation a une valeur relativement importante et facilement mesurable. Le manomètre à membrane le plus simple est conçu comme suit. Une fine plaque à membrane élastique ferme hermétiquement une boîte vide. Un pointeur est fixé à la membrane et tourne autour d'un axe. Lorsque l'appareil est immergé dans un liquide, la membrane se plie sous l'influence des forces de pression et sa déviation est transmise sous une forme agrandie au pointeur se déplaçant le long de l'échelle.

Manomètre

Chaque position du pointeur correspond à une certaine flèche de la membrane, et donc une certaine force de pression sur la membrane. Connaissant la surface de la membrane, on peut passer des forces de pression aux pressions elles-mêmes. Vous pouvez mesurer directement la pression si vous calibrez le manomètre à l'avance, c'est-à-dire déterminez à quelle pression correspond une position particulière du pointeur sur l'échelle. Pour ce faire, vous devez exposer le manomètre à des pressions dont l'ampleur est connue et, en remarquant la position de la flèche du pointeur, inscrire les chiffres correspondants sur l'échelle de l'instrument.

La coquille d’air qui entoure la Terre s’appelle l’atmosphère. L'atmosphère, comme le montrent les observations du vol des satellites artificiels de la Terre, s'étend jusqu'à une hauteur de plusieurs milliers de kilomètres. Nous vivons au fond d’un immense océan d’air. La surface de la Terre est le fond de cet océan.

En raison de la gravité, les couches supérieures de l’air, comme l’eau des océans, compriment les couches inférieures. La couche d'air adjacente directement à la Terre est la plus comprimée et, selon la loi de Pascal, transmet la pression exercée sur elle dans toutes les directions.

En conséquence, la surface de la Terre et les corps qui s'y trouvent subissent la pression de toute l'épaisseur de l'air ou, comme on dit habituellement, la pression atmosphérique.

La pression atmosphérique n'est pas si basse. Une force d’environ 1 kg agit sur chaque centimètre carré de surface corporelle.

La raison de la pression atmosphérique est évidente. Comme l’eau, l’air a un poids, ce qui signifie qu’il exerce une pression égale (comme pour l’eau) au poids de la colonne d’air au-dessus du corps. Plus nous montons dans la montagne, moins il y aura d’air au-dessus de nous, ce qui signifie que plus la pression atmosphérique diminuera.

À des fins scientifiques et quotidiennes, vous devez être capable de mesurer la pression. Il existe des appareils spéciaux pour cela - des baromètres.

Baromètre

Faire un baromètre n'est pas difficile. Le mercure est versé dans un tube fermé à une extrémité. En tenant l'extrémité ouverte avec votre doigt, renversez le tube et plongez son extrémité ouverte dans une tasse de mercure. Dans ce cas, le mercure dans le tube baisse, mais ne s'écoule pas. L'espace au-dessus du mercure dans le tube est sans aucun doute sans air. Le mercure est maintenu dans le tube par la pression de l'air extérieur.

Quelle que soit la taille de la tasse de mercure, quel que soit le diamètre du tube, le mercure monte toujours à peu près à la même hauteur - 76 cm.

Si nous prenons un tube de moins de 76 cm, alors il sera complètement rempli de mercure et nous ne verrons pas le vide. Une colonne de mercure de 76 cm de hauteur appuie sur le support avec la même force que l'atmosphère.

Un kilogramme par centimètre carré est la valeur de la pression atmosphérique normale.

Le chiffre 76 cm signifie qu'une telle colonne de mercure équilibre la colonne d'air de toute l'atmosphère située au-dessus de la même zone.

Le tube barométrique peut prendre diverses formes, une seule chose est importante : une extrémité du tube doit être fermée pour qu'il n'y ait pas d'air au-dessus de la surface du mercure. Un autre niveau de mercure est affecté par la pression atmosphérique.

Un baromètre à mercure peut mesurer la pression atmosphérique avec une très grande précision. Bien entendu, il n’est pas nécessaire de prendre du mercure ; n’importe quel autre liquide fera l’affaire. Mais le mercure est le liquide le plus lourd et la hauteur de la colonne de mercure à pression normale sera la plus petite.

Diverses unités sont utilisées pour mesurer la pression. Souvent, la hauteur de la colonne de mercure est simplement indiquée en millimètres. Par exemple, on dit qu'aujourd'hui la pression est supérieure à la normale, elle est égale à 768 mm Hg. Art.

Pression 760 mm Hg. Art. parfois appelée atmosphère physique. Une pression de 1 kg/cm2 est appelée atmosphère technique.

Un baromètre à mercure n'est pas un instrument particulièrement pratique. Il n'est pas souhaitable de laisser la surface du mercure exposée (les vapeurs de mercure sont toxiques et l'appareil n'est pas portable).

Les baromètres métalliques - les anéroïdes - ne présentent pas ces inconvénients.

Tout le monde a vu un tel baromètre. Il s'agit d'une petite boîte ronde en métal avec une échelle et une flèche. L'échelle indique les valeurs de pression, généralement en centimètres de mercure.

L'air a été pompé hors de la boîte métallique. Le couvercle de la boîte est maintenu en place par un ressort puissant, sinon il serait pressé par la pression atmosphérique. Lorsque la pression change, le couvercle se plie ou se gonfle. Une flèche est reliée au couvercle, et de telle sorte qu'une fois enfoncée, la flèche se dirige vers la droite.

Un tel baromètre est calibré en comparant ses lectures avec un baromètre à mercure.

Si vous souhaitez connaître la pression, n'oubliez pas de tapoter le baromètre avec votre doigt. L'aiguille du cadran subit beaucoup de friction et reste généralement bloquée en >.

Un appareil simple est basé sur la pression atmosphérique : un siphon.

Le conducteur veut aider son ami en panne d'essence. Comment vidanger l'essence du réservoir de votre voiture ? Ne l'inclinez pas comme une théière.

Un tube en caoutchouc vient à la rescousse. Une extrémité est descendue dans le réservoir d'essence et l'air est aspiré par l'autre extrémité avec la bouche. Puis un mouvement rapide - l'extrémité ouverte est serrée avec un doigt et réglée à une hauteur sous le réservoir d'essence. Vous pouvez maintenant retirer votre doigt - de l'essence s'écoulera du tuyau.

Le tube en caoutchouc courbé est le siphon. Le liquide se déplace dans ce cas pour la même raison que dans un tube droit incliné. Dans les deux cas, le liquide finit par s’écouler vers le bas.

Pour que le siphon fonctionne, la pression atmosphérique est nécessaire : elle > liquide et évite l'éclatement de la colonne de liquide dans le tube. S'il n'y avait pas de pression atmosphérique, la colonne se briserait au point de passage et le liquide roulerait dans les deux récipients.

Siphon à pression

Le siphon commence à fonctionner lorsque le liquide dans le coude droit (pour ainsi dire >) descend en dessous du niveau du liquide pompé dans lequel est descendue l'extrémité gauche du tube. Sinon, le liquide refluera.

En pratique, pour mesurer la pression atmosphérique, on utilise un baromètre métallique, appelé anéroïde (traduit du grec - sans liquide. Le baromètre est ainsi appelé car il ne contient pas de mercure).

L'atmosphère est maintenue en place par la gravité agissant depuis la Terre. Sous l'influence de cette force, les couches d'air supérieures appuient sur les couches inférieures, de sorte que la couche d'air adjacente à la Terre s'avère la plus comprimée et la plus dense. Cette pression, conformément à la loi de Pascal, se transmet dans toutes les directions et agit sur tous les corps situés sur la Terre et à sa surface.

L'épaisseur de la couche d'air appuyant sur la Terre diminue avec l'altitude, donc la pression diminue également.

L'existence de la pression atmosphérique est indiquée par de nombreux phénomènes. Si un tube de verre avec un piston abaissé est placé dans un récipient contenant de l'eau et soulevé doucement, alors l'eau suit le piston. L'atmosphère exerce une pression sur la surface de l'eau dans le récipient ; selon la loi de Pascal, cette pression est transférée à l'eau sous le tube de verre et entraîne l'eau vers le haut, en suivant le piston.

Les pompes aspirantes étaient connues de la civilisation ancienne. Avec leur aide, il a été possible d'élever l'eau à une hauteur considérable. L'eau, étonnamment, suivait docilement le piston d'une telle pompe.

Les philosophes anciens ont réfléchi aux raisons de cela et sont arrivés à une conclusion très réfléchie : l'eau suit le piston parce que la nature a peur du vide, c'est pourquoi il n'y a pas d'espace libre entre le piston et l'eau.

On raconte qu'un maître a construit une pompe aspirante pour les jardins du duc de Toscane à Florence, dont le piston était censé aspirer l'eau à une hauteur de plus de 10 m. Mais malgré tous leurs efforts pour aspirer l’eau avec cette pompe, rien n’a fonctionné. A 10 m, l'eau est montée derrière le piston, puis le piston s'est éloigné de l'eau, et ce vide que la nature craint s'est formé.

Lorsqu'on a demandé à Galilée d'expliquer la raison de cet échec, il a répondu que la nature n'aime vraiment pas le vide, mais jusqu'à une certaine limite. Torricelli, élève de Galilée, a apparemment utilisé cet incident comme excuse pour réaliser sa célèbre expérience avec un tube à mercure en 1643. Nous venons de décrire cette expérience : la réalisation d'un baromètre à mercure est l'expérience de Torricelli.

En prenant un tube de plus de 76 mm de haut, Torricelli créa un vide au-dessus du mercure (souvent appelé d'après le vide de Torricelli) et prouva ainsi l'existence de la pression atmosphérique.

Avec cette expérience, Torricelli a résolu la perplexité du maître du duc toscan. En effet, il est clair sur combien de mètres l'eau suivra docilement le piston de la pompe aspirante. Ce mouvement se poursuivra jusqu'à ce qu'une colonne d'eau d'une superficie de 1 cm2 devienne égale en poids à 1 kg. Une telle colonne d'eau aura une hauteur de 10 m. C'est pourquoi la nature a peur du vide. , mais à plus de 10 m.

En 1654, 11 ans après la découverte de Torricelli, l’effet de la pression atmosphérique fut clairement démontré par le bourgmestre de Magdebourg Otto von Guericke. Ce qui a fait la renommée de l’auteur n’était pas tant l’essence physique de l’expérience que la théâtralité de sa production.

Les deux hémisphères en cuivre étaient reliés par un joint annulaire. Grâce à un robinet fixé à l'un des hémisphères, l'air était pompé hors de la boule assemblée, après quoi il était impossible de séparer les hémisphères. Une description détaillée de l'expérience de Guericke a été conservée. La pression atmosphérique sur les hémisphères peut désormais être calculée : avec une boule de 37 cm de diamètre, la force était d'environ une tonne. Pour séparer les hémisphères, Guericke ordonna d'atteler deux huit chevaux. Le harnais était livré avec des cordes enfilées dans un anneau et attachées aux hémisphères. Les chevaux étaient incapables de séparer les hémisphères.

La force de huit chevaux (précisément huit, et non seize, puisque les huit seconds, attelés pour un plus grand effet, pouvaient être remplacés par un crochet enfoncé dans le mur, maintenant la même force agissant sur les hémisphères) n'était pas suffisante pour déchirer le Magdebourg. hémisphères.

S'il y a une cavité vide entre deux corps en contact, ces corps ne se désintégreront pas à cause de la pression atmosphérique.

Au niveau de la mer, la valeur de la pression atmosphérique est généralement égale à la pression d'une colonne de mercure de 760 mm de hauteur.

En mesurant la pression atmosphérique avec un baromètre, vous pouvez constater qu'elle diminue avec l'augmentation de la hauteur au-dessus de la surface de la Terre (d'environ 1 mm Hg lorsque la hauteur augmente de 12 m). Les changements de pression atmosphérique sont également associés aux changements météorologiques. Par exemple, une augmentation de la pression atmosphérique est associée à l'apparition d'un temps clair.

La valeur de la pression atmosphérique est très importante pour prévoir la météo des prochains jours, car les changements de pression atmosphérique sont associés aux changements de temps. Un baromètre est un instrument nécessaire aux observations météorologiques.

Les fluctuations de pression dues aux conditions météorologiques sont très irrégulières. On pensait autrefois que la pression seule déterminait le temps. C’est pourquoi les baromètres sont encore étiquetés : clair, sec, pluie, tempête. Il y a même une inscription : >.

Les changements de pression jouent un rôle important dans les changements météorologiques. Mais ce rôle n'est pas décisif.

La direction et la force du vent sont liées à la répartition de la pression atmosphérique.

La pression à différents endroits de la surface de la Terre n'est pas la même, et une pression plus élevée amène l'air vers des endroits où la pression est plus faible. Il semblerait que le vent doive souffler dans une direction perpendiculaire aux isobares, c'est-à-dire là où la pression chute le plus rapidement. Cependant, les cartes de vent montrent le contraire. La force de Coriolis intervient en matière de pression atmosphérique et effectue sa propre correction, très significative.

Comme nous le savons, tout corps en mouvement dans l’hémisphère nord est soumis à l’action d’une force de Coriolis dirigée vers la droite en mouvement. Cela s'applique également aux particules d'air. Pressée d'endroits de plus grande pression vers des endroits de moindre pression, la particule devrait se déplacer à travers les isobares, mais la force de Coriolis la dévie vers la droite et la direction du vent forme un angle d'environ 45 degrés avec la direction des isobares.

Un effet étonnamment important pour une si petite force. Cela s'explique par le fait que l'interférence avec la force de Coriolis - le frottement des couches d'air - est également très insignifiante.

Encore plus intéressante est l'influence de la force de Coriolis sur la direction des vents en > et > pression. En raison de l'action de la force de Coriolis, l'air, s'éloignant de la pression, ne s'écoule pas dans toutes les directions le long de rayons, mais se déplace le long de lignes courbes - des spirales. Ces flux d’air en spirale se tordent dans la même direction et créent un vortex circulaire dans la zone de pression, déplaçant les masses d’air dans le sens des aiguilles d’une montre.

La même chose se produit dans la zone de basse pression. En l’absence de force de Coriolis, l’air circulerait vers cette zone de manière uniforme sur tous les rayons. Cependant, en cours de route, les masses d'air s'écartent vers la droite.

Les vents dans les zones de basse pression sont appelés cyclones, les vents dans les zones de haute pression sont appelés anticyclones.

Ne pensez pas que chaque cyclone signifie un ouragan ou une tempête. Le passage de cyclones ou d'anticyclones à travers la ville où nous vivons est un phénomène courant, mais généralement associé à des conditions météorologiques variables. Dans de nombreux cas, l’approche d’un cyclone signifie l’arrivée du mauvais temps, et l’approche d’un anticyclone signifie l’arrivée du beau temps.

Nous n’emprunterons cependant pas la voie des météorologues.

Le tissu peut être percé avec une aiguille, mais pas avec un crayon (si vous appliquez la même force). Le crayon et l'aiguille ont des formes différentes et appliquent donc une pression différente sur le tissu. La pression est omniprésente. Il active les mécanismes (voir article « »). Cela affecte. exercer une pression sur les surfaces avec lesquelles ils entrent en contact. La pression atmosphérique affecte la météo. Un appareil pour mesurer la pression atmosphérique -.

Qu'est-ce que la pression

Lorsqu’on agit sur un corps perpendiculairement à sa surface, il est sous pression. La pression dépend de l’ampleur de la force et de la surface sur laquelle la force est appliquée. Par exemple, si vous sortez dans la neige avec des chaussures ordinaires, vous risquez de tomber ; Mais cela n'arrivera pas si nous chaussons des skis. Le poids du corps est le même, mais dans le second cas la pression sera répartie sur une plus grande surface. Plus la surface est grande, moins il y a de pression. Les rennes ont des sabots larges - après tout, ils marchent sur la neige et la pression du sabot sur la neige doit être la plus faible possible. Si le couteau est tranchant, la force est appliquée sur une petite surface. Un couteau émoussé répartit la force sur une plus grande surface et coupe donc moins bien. Unité de pression - pascal(Pa) - du nom du scientifique français Blaise Pascal (1623 - 1662), qui a fait de nombreuses découvertes dans le domaine de la pression atmosphérique.

Pression des liquides et des gaz

Les liquides et les gaz prennent la forme du récipient dans lequel ils sont contenus. Contrairement aux solides, les liquides et les gaz exercent une pression sur toutes les parois du récipient. La pression des liquides et des gaz est dirigée dans toutes les directions. exerce une pression non seulement sur le fond, mais aussi sur les parois de l'aquarium. L'aquarium lui-même appuie uniquement vers le bas. appuie sur l’intérieur du ballon de football dans toutes les directions, et donc le ballon est rond.

Mécanismes hydrauliques

L'action des mécanismes hydrauliques est basée sur la pression du fluide. Le liquide ne se comprime pas, donc si une force lui est appliquée, il sera forcé de bouger. Et les freins fonctionnent selon un principe hydraulique. La réduction de la vitesse des roues est obtenue grâce à la pression du liquide de frein. Le conducteur appuie sur la pédale, le piston pompe le liquide de frein à travers le cylindre, puis il s'écoule à travers le tube dans les deux autres cylindres et appuie sur les pistons. Les pistons pressent les plaquettes de frein contre la roue. Cela ralentit la rotation de la roue.

Mécanismes pneumatiques

Les mécanismes pneumatiques fonctionnent grâce à la pression des gaz - généralement de l'air. Contrairement aux liquides, l’air peut être comprimé, puis sa pression augmente. L’action d’un marteau-piqueur repose sur le fait qu’un piston comprime l’air à l’intérieur jusqu’à une très haute pression. Dans un marteau-piqueur, l'air comprimé appuie sur la fraise avec une telle force que même la pierre peut être percée.

Un extincteur à mousse est un dispositif pneumatique qui fonctionne au dioxyde de carbone comprimé. En appuyant sur la poignée, vous libérez le dioxyde de carbone comprimé contenu dans le bidon. Le gaz appuie avec une force énorme sur la solution spéciale et la déplace dans le tube et le tuyau. Un jet d'eau et de mousse jaillit du tuyau.

Pression atmosphérique

La pression atmosphérique est créée par le poids de l’air au-dessus de la surface. Pour chaque mètre carré, l’air exerce une pression supérieure au poids d’un éléphant. La pression est plus élevée près de la surface de la Terre que dans le ciel. À une altitude de 10 000 mètres, là où volent les avions à réaction, la pression est faible, car il y a peu de masse d'air qui vient d'en haut. La pression atmosphérique normale est maintenue dans la cabine de l'avion afin que les personnes puissent respirer librement à haute altitude. Mais même dans une cabine d'avion pressurisée, les oreilles des gens se bouchent lorsque la pression devient inférieure à la pression à l'intérieur du pavillon d'oreille.

La pression atmosphérique se mesure en millimètres de mercure. Lorsque la pression change, il en va de même. Une basse pression signifie que le temps sera pire. La haute pression apporte un temps clair. La pression normale au niveau de la mer est de 760 mm (101 300 Pa). Les jours d'ouragan, elle peut descendre jusqu'à 683 mm (910 Pa).

37.1. Expérience à domicile.
1. Gonflez un ballon en caoutchouc.
2. Numérotez les phrases dans un ordre tel que vous obtenez une histoire cohérente sur l'expérience réalisée.

37.4. Considérons des graphiques de pression p en fonction du temps t, correspondant à divers processus dans les gaz. Complétez les mots manquants dans la phrase.

Au fil du temps, la pression
en cours 1 augmente;
en cours 2 permanent;
en cours 3 diminue.

38.2. Veuillez cocher les énoncés qui reflètent l'essence de la loi de Pascal.
✓ La pression exercée sur un gaz ou un liquide est transmise en tout point de manière égale dans toutes les directions.

38.3. Ajoutez le texte.
En gonflant un ballon en caoutchouc, on lui donne la forme d'un ballon. Avec un gonflage ultérieur, le ballon, augmentant en volume, conserve toujours la forme d'un ballon, ce qui illustre la validité de la loi Pascal, à savoir : les gaz transmettent la pression exercée sur eux dans toutes les directions sans changement.

38.4. La figure montre le transfert de pression entre un corps solide et un corps liquide enfermé sous un disque dans un récipient.

a) Vérifiez l'énoncé correct.
Après avoir placé le poids sur le disque, la pression augmente....
✓ vers le fond dans les deux cuves, jusqu'à la paroi latérale - uniquement dans la cuve 2

b) Répondez aux questions en écrivant les formules nécessaires et en effectuant les calculs appropriés.
Avec quelle force un poids de 200 g posé dessus appuiera-t-il sur un disque d'une superficie de 100 cm2 ? F = m*g/S = 0,2*10/0,01 = 200 H
Comment la pression va-t-elle changer et dans quelle mesure :
au fond du récipient 1 200N;
au fond du récipient 2 200N;
sur la paroi latérale du navire 1 0N;
sur la paroi latérale du récipient 2 200N?

39.1. Marquez la fin correcte de la phrase.

39.2. La figure montre une expérience avec un récipient dont le fond peut tomber.

b) Écrivez vos hypothèses sur ce qui pourrait changer dans l'expérience décrite ci-dessus si :
il y aura de l'eau dans le récipient et de l'huile de tournesol sera versée dans le tube ; le fond du tube commencera à se détacher lorsque le niveau d'huile sera supérieur au niveau d'eau dans le récipient ;
il y aura de l'huile de tournesol dans le récipient et de l'eau sera versée dans le tube ; le fond du tube commencera à s'éloigner avant que les niveaux d'eau et d'huile ne coïncident.

39.3. Un cylindre fermé d'une surface de base de 0,03 m2 et d'une hauteur de 1,2 m contient de l'air d'une densité de 1,3 kg/m3. Déterminez la pression d’air « poids » au bas du cylindre.

40.1. Notez laquelle des expériences présentées sur la figure confirme que la pression dans un liquide augmente avec la profondeur.

Expliquez ce que démontre chaque expérience.

40.3. Marquez les affirmations correctes avec le signe « + ».

40.4. Choisissez quelques mots manquants dans le texte. "Le fond des récipients 1, 2 et 3 est un film en caoutchouc fixé dans le support de l'appareil."

40.5. Quelle est la pression de l'eau au fond d'un aquarium rectangulaire de 2 m de long, 1 m de large et 50 cm de profondeur, rempli d'eau jusqu'en haut ?

40.6. À l'aide de la figure, déterminez :

a) la pression créée par une colonne de kérosène à la surface de l'eau :
pk = p*g*h = 800*10*0,5 = 4 000 Pa ;
b) pression au fond du récipient créée uniquement par une colonne d'eau :
pв = 1 000*10*0,3 = 3 000 Pa ;
c) pression au fond du récipient créée par deux liquides :
p = 4 000 + 3 000 = 7 000 Pa.

41.1. L'eau est versée dans l'un des tubes des vases communicants. Que se passe-t-il si la pince est retirée du tube en plastique ?

Le niveau d'eau dans les tubes deviendra le même.
41.2. De l'eau est versée dans l'un des tubes des vases communicants et de l'essence est versée dans l'autre. Si la pince est retirée du tube en plastique, alors :

41.3. Entrez des formules qui ont du sens dans le texte et tirez une conclusion.
Les vases communicants sont remplis du même liquide. Pression de la colonne de liquide

41.4. Quelle est la hauteur de la colonne d'eau dans un récipient en forme de U par rapport au niveau AB si la hauteur de la colonne de kérosène est de 50 cm ?

b) Quel est le poids de l'air dans le ballon avant de le pomper ?
Paire = m*g = 0,0013*10 = 0,013 H

42.2. Décrivez ce qui se passera si l'extrémité du tube en caoutchouc d'une balle à partir de laquelle de l'air a été pompé (voir problème 42.1) est descendue dans un verre d'eau, puis la pince est retirée. Expliquez le phénomène.
La balle se remplira d'eau car la pression à l'intérieur de la balle est inférieure à la pression atmosphérique.

42.3. Un carré de 0,5 m de côté est dessiné sur l'asphalte. Calculez la masse et le poids d'une colonne d'air de 100 m de haut située au-dessus du carré, en supposant que la densité de l'air ne change pas avec la hauteur et est égale à 1,3 kg/m3.

42.4. Lorsque le piston monte à l’intérieur du tube de verre, l’eau monte derrière lui. Vérifiez l'explication correcte de ce phénomène.

L'eau monte derrière le piston... .
✓ sous la pression de l'air extérieur, remplissant l'espace airless formé entre le piston et l'eau.

43.2. Choisissez la bonne réponse.
Pour quitter la Terre, toute molécule de la coque aérienne de la Terre doit avoir une vitesse supérieure à....
✓ 11,2 km/s

43.3. Sur la Lune, dont la masse est environ 80 fois inférieure à la masse de la Terre, il n'y a pas de coquille d'air (atmosphère). Comment cela peut-il s’expliquer ? Écrivez votre hypothèse.
Les molécules d’air sont faiblement retenues par la Lune, contrairement à la Terre. La Lune n’a donc pas d’atmosphère.

44.1. Choisissez la bonne affirmation.
Dans l'expérience de Torricelli dans un tube de verre au-dessus de la surface du mercure...
✓ un espace sans air est créé

44.3. Notez les valeurs de pression dans les unités indiquées selon l'exemple donné, en arrondissant le résultat aux nombres entiers.

44.4. Trouvez la pression au fond d'un cylindre rempli d'huile de tournesol si la pression atmosphérique est de 750 mm Hg. Art.

45.1. La figure montre un schéma du baromètre anéroïde. Les détails de conception individuels de l'appareil sont indiqués par des chiffres. Remplissez le tableau.

45.2. Remplissez les espaces vides dans le texte.

Les images montrent un appareil appelé baromètre anéroïde.
Cet appareil mesure ___ pression atmosphérique __.
Enregistrez la lecture de chaque appareil, en tenant compte de l'erreur de mesure.

45.3. Remplissez les espaces vides dans le texte. "La différence de pression atmosphérique dans les différentes couches de l'atmosphère terrestre provoque le mouvement des masses d'air."

45.4. Enregistrez les valeurs de pression dans les unités indiquées, en arrondissant le résultat au nombre entier le plus proche.

46.1. La figure a montre le tube Torricelli situé au niveau de la mer. Sur les figures b et c, marquez respectivement le niveau de mercure dans le tube placé sur la montagne et dans la mine.

46.2. Complétez les lacunes du texte en utilisant les mots indiqués entre parenthèses.
Les mesures montrent que la pression atmosphérique est rapide diminue(diminue, augmente) avec l'augmentation de la hauteur. La raison en est non seulement diminuer(diminuer, augmenter) la densité de l'air, mais aussi rétrogradation(diminution, augmentation) de sa température lorsqu’on s’éloigne de la surface de la Terre à une distance allant jusqu’à 10 km.

46.4. Sélectionnez sur la figure et encerclez le graphique qui reflète le plus correctement la dépendance de la pression atmosphérique p sur l'altitude h au-dessus du niveau de la mer.

47.1. Tracez la dépendance de la pression p mesurée sous l'eau sur la profondeur d'immersion h, après avoir préalablement rempli le tableau. Considérons g = 10 N/kg, patm = 100 kPa.

47.2. L'illustration montre un manomètre de liquide ouvert. La valeur de division et l'échelle de l'appareil sont de 1 cm.
a) Déterminez dans quelle mesure la pression de l'air dans la branche gauche du manomètre diffère de la pression atmosphérique. 10 millimètres

b) Déterminez la pression de l'air dans la branche gauche du manomètre, en tenant compte du fait que la pression atmosphérique est de 100 kPa.
p (lev) + p*g*h = p(atm) + p*g*h

47.4. a) Déterminez la valeur de division et la lecture du manomètre métallique (Fig. a).

b) Décrire le principe de fonctionnement de l'appareil, à l'aide des désignations numériques des pièces (Fig. b).
La partie principale est en métal plié en arc de cercle. le tube 1, à l'aide de la vanne 4, communique avec le récipient dans lequel la pression est mesurée. Le mouvement de l'extrémité fermée du tube est transmis à la flèche 2 à l'aide du levier 5 et des engrenages 3.

48.1. a) Rayez les mots inutiles des mots surlignés pour créer une description du fonctionnement de la pompe à piston illustrée sur la figure.

Lorsque la poignée de la pompe descend, le piston du récipient A monte et descend, la vanne supérieure est ouverte, fermée, la vanne inférieure est ouverte, fermée, l'eau du récipient B ne pénètre pas dans l'espace sous le piston, l'eau ne coule pas. verser hors du tuyau de sortie.

b) Décrivez ce qui se passe lorsque la poignée de la pompe se déplace vers le haut.
Le piston monte, l'eau monte avec lui du récipient B, la vanne inférieure s'ouvre et l'eau se déplace derrière le piston. L'eau s'écoule du tuyau d'évacuation.

48.3. Insérez les mots manquants dans le texte pour créer une description du fonctionnement d'une pompe à piston avec une chambre à air.

49.1. Complétez les formules montrant les relations correctes entre les aires de repos des pistons d'une machine hydraulique et les masses des charges.

49.3. Remplissez les blancs du texte décrivant le principe de fonctionnement d'une presse hydraulique dont le schéma est représenté sur la figure.

49.4. Décrire le principe de fonctionnement d'un marteau-piqueur dont le schéma de dispositif est représenté sur la figure.

L'air comprimé est fourni par le tuyau 3. Le dispositif 2, appelé bobine, le dirige alternativement vers les parties supérieure et inférieure du cylindre. Sous l'influence de cet air, le percuteur 4 commence à se déplacer rapidement dans un sens ou dans l'autre, périodiquement (avec une fréquence de 1000 à 1500 battements par minute), affectant la lance 1.

49.5. La figure montre un schéma du dispositif de freinage pneumatique d'un wagon.

a) Insérez dans le texte les numéros manquants indiquant les parties correspondantes dans la figure. "Lorsque la conduite ____ et le réservoir 3 sont remplis d'air comprimé, sa pression sur le piston ___ du cylindre de frein est égale des deux côtés et les plaquettes de frein ne touchent pas les roues."

b) Choisissez l'ordre correct des nombres manquants indiquant les détails dans le texte.
✓ 1 – 4 – 7 – 4 – 5 – 6

CATÉGORIES

ARTICLES POPULAIRES

	Estragon : bienfaits et règles d'utilisation Autre nom de l'estragon
	Roald Amundsen et Robert Scott : Pôle Sud
	Les inventions les plus ridicules Les technologies du passé les inventions les plus stupides
	Pourquoi rêvez-vous de dents qui tombent sans saigner selon les livres de rêves ?
	Dix pays avec les plus grandes réserves d'or au monde Où se trouve le plus d'or

2024 « gcchili.ru » - À propos des dents. Implantation. Tartre. Gorge