Коя буква е налягането? Натиск за манекени: определение, обяснение с прости думи

Никой не обича да е под напрежение. И няма значение кой. Queen също пеят за това заедно с Дейвид Боуи в известния си сингъл „Под натиск“. Какво е натиск? Как да разберем натиска? Как се измерва, с какви инструменти и методи, накъде се насочва и върху какво се натиска? Отговорите на тези и други въпроси са в нашата статия за налягане във физикатаи не само.

Ако учителят ви оказва натиск, като задава сложни задачи, ние ще се погрижим да можете да отговорите правилно. В крайна сметка разбирането на самата същност на нещата е ключът към успеха! И така, какво е налягането във физиката?

A-приори:

налягане– скаларни физическо количество, равна на силата, действаща на единица повърхност.

В международната система SI се измерва в паскалии се обозначава с буквата стр . Единица за налягане – 1 паскал. Руско наименование – татко, международен – татко.

По дефиниция, за да намерите налягане, трябва да разделите силата на площта.

Всяка течност или газ, поставени в съд, оказват натиск върху стените на съда. Например, боршът в тиган упражнява известен натиск върху дъното и стените му. Формула за определяне на налягането на течността:

Където ж– ускорение на свободното падане в гравитационното поле на земята, ч– височина на колона борш в тиган, гръцка буква "ро"– плътност на борш.

Най-често срещаното устройство за определяне на налягането в ежедневието е барометър. Но как се измерва кръвното налягане? В допълнение към паскала има и други несистемни мерни единици:

• атмосфера;
• милиметър живачен стълб;
• милиметър воден стълб;
• метър воден стълб;
• килограм-сила.

В зависимост от контекста се използват различни несистемни единици.

Например, когато слушате или четете прогноза за времето, не се говори за паскал. Те говорят за милиметри живак. Един милиметър живачен стълб е 133 Паскал. Ако шофирате, вероятно знаете това нормално наляганев колелата на лек автомобил - около два атмосфери.

Атмосферно налягане

Атмосферата е газ или по-точно смес от газове, която се задържа близо до Земята поради гравитацията. Атмосферата преминава в междупланетното пространство постепенно, а височината й е приблизително 100 километри.

Как разбираме израза „атмосферно налягане“? Над всеки квадратен метър от земната повърхност има стокилометров газов стълб. Разбира се, въздухът е чист и приятен, но има маса, която притиска повърхността на земята. Това е атмосферното налягане.

Нормалното атмосферно налягане се счита за равно на 101325 татко. Това е налягането на морското равнище при 0 градуса Целзий. Същото налягане при същата температура се упражнява върху основата му от живачен стълб с височина 766 милиметри.

Колкото по-голяма е надморската височина, толкова по-ниско е атмосферното налягане. Например на върха на планината Джомолунгма това е само една четвърт от нормалното атмосферно налягане.

Артериално налягане

Друг пример, в който сме изправени пред натиск Ежедневието- Това е измерване на кръвното налягане.

Кръвното налягане е кръвно налягане, т.е. налягането, което кръвта упражнява върху стените на кръвоносните съдове, в този случай артериите.

Ако измерите кръвното си и то е 120 На 80 , тогава всичко е наред. Ако 90 На 50 или 240 На 180 , тогава определено няма да ви е интересно да разберете как се измерва това налягане и какво изобщо означава.

Възниква обаче въпросът: 120 На 80 Какво точно? Паскали, милиметри живачен стълб, атмосфери или някакви други мерни единици?

Кръвното налягане се измерва в милиметри живачен стълб.Той определя излишното налягане на течността в кръвоносна системанад атмосферното налягане.

Кръвта оказва натиск върху съдовете и по този начин компенсира ефекта на атмосферното налягане. Ако беше другояче, просто щяхме да бъдем смазани от огромната маса въздух над нас.

Но защо в измерение кръвно наляганедве числа?

Между другото! За нашите читатели вече има 10% отстъпка от

Факт е, че кръвта не се движи равномерно в съдовете, а на ритници. Извиква се първата цифра (120). систолно налягане. Това е натискът върху стените на кръвоносните съдове в момента на свиване на сърдечния мускул, неговата величина е най-голяма. Втората цифра (80) определя най-малката стойност и се извиква диастолно налягане.

По време на измерването се записват стойностите на систолното и диастолното налягане. Например за здрав човек типичната стойност на кръвното налягане е 120 на 80 милиметра живачен стълб. Това означава, че систолното налягане е 120 mm. rt. чл., а диастоличното - 80 mm Hg. Изкуство. Разликата между систолното и диастолното налягане се нарича пулсово налягане.

Физически вакуум

Вакуумът е липсата на налягане. По-точно почти пълното му отсъствие. Абсолютният вакуум е приближение, като идеален газ в термодинамиката и материална точка в механиката.

В зависимост от концентрацията на веществото се разграничават нисък, среден и висок вакуум. Най-доброто приближение до физическия вакуум е пространство, в които концентрацията на молекулите и налягането са минимални.

Налягането е основният термодинамичен параметър за състоянието на системата. Налягането на въздух или друг газ може да се определи не само с помощта на инструменти, но и с помощта на уравнения, формули и закони на термодинамиката. И ако нямате време да го разберете, студентската служба ще ви помогне да разрешите всеки проблем с определянето на налягането.

ФИЗИКА. 1. Предмет и структура на физиката Физиката е наука, която изучава най-простите и същевременно най-важните. общи свойстваи законите на движение на обектите от материалния свят около нас. В резултат на тази общност няма природни явления, които да нямат физически свойства. Имоти... Физическа енциклопедия

Наука, която изучава най-простите и в същото време най-общите закономерности на природните явления, свещената структура на материята и законите на нейното движение. Концепциите на физиологията и нейните закони са в основата на цялата естествена наука. Ф. принадлежи към точните науки и изучава величини ... Физическа енциклопедия

ФИЗИКА- ФИЗИКА, наука, която изучава заедно с химията общите закони за преобразуване на енергията и материята. И двете науки се основават на два основни закона на естествената наука: законът за запазване на масата (законът на Ломоносов, Лавоазие) и законът за запазване на енергията (R. Mayer, Jaul... ... Голяма медицинска енциклопедия

Физиката на звездите е един от клоновете на астрофизиката, който изучава физическата страна на звездите (маса, плътност, ...). Съдържание 1 Размери, маси, плътност, светимост на звездите 1.1 Маса на звездите ... Wikipedia

I. Предмет и структура на физиката Физиката е наука, която изучава най-простите и същевременно най-общите закономерности на природните явления, свойствата и структурата на материята и законите на нейното движение. Следователно концепциите на F. и други закони са в основата на всичко... ...

IN в широк смисълналягане над атмосферното; при специфични технически и научни задачи налягане над стойността, характерна за всяка задача. Разделението на D. v., което се среща еднакво условно в литературата. до високо и... Велика съветска енциклопедия

- (от старогръцки physis природа). Древните са наричали физика всяко изследване на околния свят и природните явления. Това разбиране на термина физика остава до края на 17 век. По-късно се появяват редица специални дисциплини: химия, която изучава свойствата... ... Енциклопедия на Collier

Изследване на влиянието, оказвано върху материята от много високо налягане, както и създаване на методи за получаване и измерване на такова налягане. История на развитието на физиката високи наляганияневероятен пример бърз напредъкв науката, …… Енциклопедия на Collier

Физиката на твърдото тяло е клон от физиката на кондензираната материя, чиято задача е да опише физичните свойства на твърдите тела от гледна точка на тяхната атомна структура. Интензивно се развива през 20 век след откриването на квантовата механика.... ... Wikipedia

Съдържание 1 Методи за приготвяне 1.1 Изпаряване на течности ... Wikipedia

Книги

• Физика. 7 клас. Работна тетрадка с тестови задачи за единен държавен изпит. Вертикална. Федерален държавен образователен стандарт, Хананова Татяна Андреевна, Хананов Наил Кутдусович. Ръководството е неразделна част от учебно-учебния комплекс по физика на А. В. Перишкин. 7-9 клас, който е преработен в съответствие с изискванията на новия Федерален държавен образователен стандарт. В…
• Физика. 7 клас. Дидактически материали към учебника на А. В. Перишкин. Вертикална. Федерален държавен образователен стандарт, Марон Абрам Евсеевич, Марон Евгений Абрамович. Това помагало включва тренировъчни задачи, тестове за самоконтрол, самостоятелна работа, тестове и примери за решаване на типични задачи. Общо предложеният набор от дидактически...

Налягането е физическа величина, която играе специална роляв природата и човешкия живот. Това невидимо явление се отразява не само на състоянието заобикаляща среда, но и много добре усетен от всички. Нека да разберем какво е това, какви видове съществува и как да намерим налягане (формула) в различни среди.

Какво е налягане във физиката и химията?

Този термин се отнася до важна термодинамична величина, която се изразява в съотношението на силата на натиск, упражнявана перпендикулярно на повърхността, върху която действа. Това явление не зависи от размера на системата, в която работи, и следователно се отнася до интензивни количества.

В състояние на равновесие налягането е еднакво за всички точки на системата.

Във физиката и химията се обозначава с буквата “P”, което е съкращение от латинско иметермин - pressūra.

Ако говорим за осмотичното наляганетечност (равновесие между налягането вътре и извън клетката), използва се буквата „P“.

Единици за налягане

Съгласно стандартите на Международната система SI, въпросното физическо явление се измерва в паскали (кирилица - Pa, латиница - Ra).

Въз основа на формулата за налягане се оказва, че един Pa е равен на един N (нютон - делено на един квадратен метър (единица за площ).

На практика обаче е доста трудно да се използват паскали, тъй като тази единица е много малка. В тази връзка, в допълнение към стандартите SI, дадена стойностмогат да бъдат измерени по различен начин.

По-долу са най-известните му аналози. Повечето от тях са широко използвани в бившия СССР.

• Барове. Един бар е равен на 105 Pa.
• Торове или милиметри живачен стълб.Приблизително един тор съответства на 133,3223684 Pa.
• Милиметри воден стълб.
• Метри воден стълб.
• Технически атмосфери.
• Физически атмосфери.Един atm е равен на 101,325 Pa и 1,033233 atm.
• Килограм-сила на квадратен сантиметър. Разграничават се също тон-сила и грам-сила. Освен това има аналог на паунд-сила на квадратен инч.

Обща формула за налягане (физика за 7 клас)

От дефиницията на дадено физическо количество може да се определи методът за намирането му. Изглежда като на снимката по-долу.

В него F е сила, а S е площ. С други думи, формулата за намиране на налягането е неговата сила, разделена на повърхността, върху която действа.

Може да се запише и по следния начин: P = mg / S или P = pVg / S. По този начин това физическо количество се оказва свързано с други термодинамични променливи: обем и маса.

За натиска се прилага следният принцип: колкото по-малко е пространството, което е засегнато от силата, толкова по-голяма е силата на натиск, която пада върху него. Ако площта се увеличи (със същата сила), желаната стойност намалява.

Формула за хидростатично налягане

Различните състояния на агрегиране на веществата осигуряват наличието на свойства, които се различават едно от друго. Въз основа на това методите за определяне на P в тях също ще бъдат различни.

Например формулата за водно налягане (хидростатично) изглежда така: P = pgh. Отнася се и за газовете. Въпреки това не може да се използва за изчисляване на атмосферното налягане поради разликата в надморската височина и плътността на въздуха.

В тази формула p е плътността, g е гравитационното ускорение и h е височината. Въз основа на това, колкото по-дълбоко е потопен обект или предмет, толкова по-високо е налягането, упражнено върху него вътре в течността (газа).

Разглежданият вариант е адаптация на класическия пример P = F / S.

Ако си спомним, че силата е равна на производната на масата по скоростта на свободното падане (F = mg), а масата на течността е производната на обема по плътността (m = pV), тогава формулата за налягане може да бъде записано като P = pVg / S. В този случай обемът е площ, умножена по височина (V = Sh).

Ако вмъкнем тези данни, се оказва, че площта в числителя и знаменателя може да бъде намалена на изхода - горната формула: P = pgh.

Когато разглеждаме налягането в течности, си струва да запомним, че за разлика от твърдите вещества, в тях често е възможно изкривяване на повърхностния слой. А това от своя страна допринася за образуването на допълнителен натиск.

За такива ситуации се използва малко по-различна формула за налягане: P = P 0 + 2QH. В този случай P 0 е налягането на неизвития слой, а Q е повърхността на опън на течността. H е средната кривина на повърхността, която се определя съгласно закона на Лаплас: H = ½ (1/R 1 + 1/R 2). Компонентите R 1 и R 2 са радиусите на основната кривина.

Парциално налягане и неговата формула

Въпреки че методът P = pgh е приложим както за течности, така и за газове, по-добре е налягането в последните да се изчисли по малко по-различен начин.

Факт е, че в природата, като правило, абсолютно чисти вещества не се срещат много често, тъй като в нея преобладават смеси. И това се отнася не само за течности, но и за газове. И както знаете, всеки от тези компоненти изпълнява различно налягане, наречено частично.

Доста лесно е да се определи. То е равно на сумата от налягането на всеки компонент на разглежданата смес (идеален газ).

От това следва, че формулата за парциално налягане изглежда така: P = P 1 + P 2 + P 3 ... и така нататък, според броя на съставните компоненти.

Често има случаи, когато е необходимо да се определи налягането на въздуха. Въпреки това, някои хора погрешно извършват изчисления само с кислород по схемата P = pgh. Но въздухът е смес от различни газове. Съдържа азот, аргон, кислород и други вещества. Въз основа на текущата ситуация формулата за налягането на въздуха е сумата от наляганията на всички негови компоненти. Това означава, че трябва да вземем горепосоченото P = P 1 + P 2 + P 3 ...

Най-често срещаните инструменти за измерване на налягането

Въпреки факта, че не е трудно да се изчисли въпросното термодинамично количество с помощта на горепосочените формули, понякога просто няма време за извършване на изчислението. В края на краищата винаги трябва да вземете предвид многобройни нюанси. Ето защо, за удобство, в продължение на няколко века са разработени редица устройства, които правят това вместо хора.

Всъщност почти всички устройства от този вид са вид манометър (помага за определяне на налягането в газове и течности). Те обаче се различават по дизайн, точност и обхват на приложение.

• Атмосферното налягане се измерва с помощта на манометър, наречен барометър. Ако е необходимо да се определи вакуумът (т.е. налягането под атмосферното), се използва друг вид - вакуумметър.
• За да се определи кръвното налягане на човек, се използва сфигмоманометър. Той е по-известен на повечето хора като неинвазивен апарат за кръвно налягане. Има много разновидности на такива устройства: от живачни механични до напълно автоматични цифрови. Тяхната точност зависи от материалите, от които са направени и мястото на измерване.
• Спадовете на налягането в околната среда (на английски - pressure drop) се определят с помощта на измерватели на диференциално налягане (да не се бъркат с динамометри).

Видове натиск

Като се има предвид налягането, формулата за намирането му и неговите вариации за различни вещества, струва си да научите за разновидностите на тази стойност. Те са пет.

• Абсолютно.
• Барометричен
• Прекомерно.
• Вакуумна метрика.
• Диференциал.

Абсолютно

Това е името на общото налягане, под което се намира вещество или обект, без да се отчита влиянието на други газообразни компоненти на атмосферата.

Измерва се в паскали и е сумата от излишното и атмосферното налягане. Това е и разликата между барометричния и вакуумния тип.

Изчислява се по формулата P = P 2 + P 3 или P = P 2 - P 4.

Отправната точка за абсолютното налягане в условията на планетата Земя е налягането вътре в контейнера, от който е отстранен въздухът (т.е. класически вакуум).

Само този тип налягане се използва в повечето термодинамични формули.

Барометричен

Този термин се отнася до натиска на атмосферата (гравитацията) върху всички обекти и обекти, намиращи се в нея, включително върху самата повърхност на Земята. Повечето хора го познават и като атмосферен.

Той се класифицира като един и стойността му варира в зависимост от мястото и времето на измерване, както и метеорологичните условия и местоположението над/под морското равнище.

Големината на барометричното налягане е равна на модула на атмосферната сила върху площ от една единица, нормална към него.

В стабилна атмосфера стойността на това физическо явлениеравно на теглото на стълб въздух върху основа с площ, равна на единица.

Нормалното барометрично налягане е 101 325 Pa (760 mm Hg при 0 градуса по Целзий). Освен това, колкото по-високо е обектът от повърхността на Земята, толкова по-ниско става въздушното налягане върху него. На всеки 8 km то намалява със 100 Pa.

Благодарение на това свойство водата в чайниците завира много по-бързо в планината, отколкото на котлона у дома. Факт е, че налягането влияе на точката на кипене: когато намалява, последната намалява. И обратно. Работата на такива кухненски уреди като тенджера под налягане и автоклав се основава на това свойство. Увеличаването на налягането вътре в тях допринася за образуването на повече високи температуриотколкото в обикновените тигани на котлона.

Формулата за барометрична надморска височина се използва за изчисляване на атмосферното налягане. Изглежда като на снимката по-долу.

P е желаната стойност на надморска височина, P 0 е плътността на въздуха близо до повърхността, g е ускорението на свободното падане, h е височината над Земята, m е моларната маса на газа, t е температурата на системата, r е универсалната газова константа 8,3144598 J⁄( mol x K), а e е числото на Айхлер, равно на 2,71828.

Често в горната формула за атмосферно налягане се използва K - константата на Болцман вместо R. Универсалната газова константа често се изразява чрез произведението си от числото на Авогадро. По-удобно за изчисления е, когато броят на частиците е даден в молове.

Когато правите изчисления, винаги трябва да вземете предвид възможността за промени в температурата на въздуха поради промяна в метеорологичната ситуация или при набиране на надморска височина, както и географската ширина.

Манометър и вакуум

Разликата между атмосферното и измереното околно налягане се нарича свръхналягане. В зависимост от резултата името на количеството се променя.

Ако е положително, се нарича манометрично налягане.

Ако полученият резултат има знак минус, той се нарича вакуумметричен. Струва си да запомните, че не може да бъде по-голямо от барометрично.

Диференциал

Тази стойност е разликата в налягането в различни точки на измерване. Като правило се използва за определяне на спада на налягането на всяко оборудване. Това е особено вярно в петролната индустрия.

След като разбрахме какъв вид термодинамично количество се нарича налягане и с какви формули се намира, можем да заключим, че това явление е много важно и следователно знанията за него никога няма да бъдат излишни.

При влошаване общо благосъстояниеНеобходимо е да се измери показател като кръвно налягане (наричано по-долу кръвно налягане), тъй като по този начин може да се определи хипотония или хипертония. В първия случай кръвното налягане се понижава патологично, а във втория се повишава. Преди да говорим за прогресивен патологичен процес, е важно да разберем подробно какво е нормалното човешко налягане и какво трябва да бъде.

Какво е кръвното налягане

Това е силата, която кръвта упражнява върху стените на кръвоносните съдове по време на системното кръвообращение. Такъв важен параметър на жизнеността на тялото характеризира общото периферно съдово съпротивление, в случай на фатален изходклони към нула. Процесът на компресия на стените на капилярите, артериите и вените под въздействието на системния кръвен поток - сложен механизъм, подложени на патогенното влияние на провокиращи фактори. Този показател ще зависи от здраво тяло, или да се проведе опасни заболявания. Нормата варира в зависимост от възрастта и пола.

Видове натиск

Много пациенти са забелязали, че кръвното налягане след измерване с тонометър се записва под формата на дроб, където първото и второто число са коренно различни по стойност. За да разберете какви са тези числа, е време да си припомним условната класификация на такъв важен показател за функционалността на системния кръвен поток. Лекарите разграничават горната и долната, всяка от които има свои собствени характеристики:

1. Горно кръвно налягане (систолно). Определя се в момента на свиване на сърдечния мускул. Полученият индикатор зависи от сърдечната честота, тонуса кръвоносни съдове, сили на свиване на миокарда. Нормалната стойност е в диапазона 110-120 mm. rt. Изкуство. Неговото необичайно отклонение се влияе не само от патологиите, присъстващи в тялото, но и от физическата активност, промени, свързани с възрасттатяло.
2. По-ниско кръвно налягане (диастолно). Определя се в момента на отпускане на сърдечния мускул. Реалният показател зависи от артериалния тонус, общия кръвен обем и еластичността на съдовите стени. В нормални граници долната артерия варира между 70-80 mm. rt. Изкуство. Ако възникне опасна патология, посочената стойност е извън допустимите граници.

Нормално според възрастта

В зряла възраст показателите се различават не само по години, но и по пола на пациента. Всеки човек просто трябва да знае какви са допустимите стойности на кръвното налягане в неговия случай, за да може след измерване с уреда да намали вероятността от рецидиви опасни патологиипо-често от сърдечната система. По-долу има таблица, която показва какво в идеалния случай трябва да бъде кръвното налягане при възрастни жени и мъже, според възрастовата категория.

Възраст на пациента
	110 – 120/70 – 75	120 – 125/70 – 80
	115 – 120/70 – 80	120 – 127/75 – 80
	120 – 130/80 – 85	125 – 130/80 – 85
	135 – 140/80 – 85	130 – 135/80 – 85
	140 – 145/85 – 90	135 – 145/85 – 90
	145 – 155/85 – 90	135 – 145/80 – 85

По време на бременност има голяма вероятност от лека хипертония, което е приемлива нормална граница. Това отклонение се обяснява с удвояване на системния кръвен поток поради наличието на нов живот в утробата. Да се ​​отървете от такова разстройство е въпрос на време, така че не е необходимо да приемате напразно лекарства със синтетични вещества. активни съставки– те няма да помогнат на бременната жена и могат да навредят на бебето.

Как да разберете номерата си

За да определите кръвното налягане в собственото си тяло, трябва да използвате специално медицинско устройство, наречено тонометър. Може да се използва у дома и при правилна обработка висока точностзаявява факта на повишаване и намаляване на допустимите граници на кръвното налягане. Характерните вибрации могат да бъдат определени по два физиологични начина:

1. Метод на Коротков. Това е най-често срещаният диагностичен метод, разработен от хирурга Коротков през 1905 г. За измервания се използва класически тонометър, който структурно се състои от маншет с крушка, фонендоскоп и манометър.
2. Осцилометричен метод. В случая модерно електронни устройства, необходими за записване на колебанията на пулса, докато кръвта преминава през участък от съда, притиснат от маншета.

Повишена

Преди да излекувате съдово заболяване, е необходимо да се определят с най-голяма точност основните причини за повишено кръвно налягане, за своевременно отстраняване на провокиращия фактор и неговите неприятни симптоми. Говорим за патология, ако след характерно измерване тонометърът показва граница над 140/90 mm Hg. Изкуство. Лекарите разграничават 2 вида артериална хипертония:

• първична (есенциална) хипертония, която може да се определи след внимателно клиничен преглед;
• вторична хипертония, която е неприятен симптом на основното заболяване на тялото.

Симптоми

Ако говорим за артериална хипертония, първият признак на характерно заболяване е скок на кръвното налягане над допустимата граница. Болестта може да преобладава известно време в латентна форма, но в случай на системни рецидиви не трябва да се занимавате с опасно самолечение, важно е да се консултирате с лекар навреме и да се подложите на пълен преглед. Трябва да обърнете внимание не само на високото кръвно налягане, но и на следните симптоми: артериална хипотония:

• шум в ушите;
• шум в главата;
• мигренозни пристъпи с пулсиране в храма;
• петна пред очите, загуба на острота на зрението;
• често замайване;
• симптоми на церебрална хипоксия;
• често уриниране;
• гадене, по-рядко - повръщане;
• хипертонична криза, болка в сърцето;
• рязък спад в производителността.

причини

Ако артериалното налягане се е увеличило патологично, често са виновни обширни патологии на щитовидната жлеза, бъбреците, надбъбречните жлези и хормонален дисбаланс. Наблюдава се в организма увеличено производствоестествен хормон, наречен ренин, което води до повишен тонускръвоносни съдове, миокардът се свива твърде често, пулсът се учестява необичайно. Причините за такава обширна патология могат да бъдат следните:

• диабет;
• една от формите на затлъстяване;
• пасивен образживот;
• наличие на лоши навици;
• хроничен стрес;
• лошо хранене;
• хронични заболявания на миокарда.

ниско

В този случай говорим за артериална хипотония, която може да бъде самостоятелна или вторично заболяване, изисква незабавно консервативно лечение. При измерване на кръвното налягане уредът показва отклонение, при което кръвното налягане показва интервал по-малък от 90/60 mmHg. Изкуство. Това състояние може да бъде физиологично и временно (не се счита за патология), но ако кръвното налягане редовно се отклонява надолу, лекарите подозират хипотония.

Симптоми

Такава диагноза също представлява значителна опасност за здравето, следователно, ако има съмнение за хипотония, пациентът е длъжен да извършва характерно измерване с тонометър няколко пъти на ден у дома. Други признаци на тази патология са представени подробно по-долу и не трябва да се пренебрегват от потенциалния пациент:

• гадене и световъртеж;
• разсеяност;
• намалени функции на паметта;
• диспнея;
• пристъпи на мигрена;
• повишена умора;
• спад в производителността.

причини

Преди да използвате каквито и да е лекарства и да започнете самостоятелно лечение, е необходимо своевременно да идентифицирате патогенния фактор на артериалната хипотония и да го елиминирате. Лекуващият лекар препоръчва пълна диагностикатяло, чийто важен компонент е събирането на анамнеза. Причините за характерно заболяване могат да бъдат както следва:

• всякакъв вид анемия;
• тежка загуба на кръв;
• пълна или частична дехидратация на тялото;
• хронични заболявания на миокарда;
• надбъбречна недостатъчност;
• предозиране на лекарства;
• хипотиреоидизъм

Как да се лекува кръвното налягане

Познавайки принципа на развитие на такава сърдечна патология, е важно правилно и навременно да изберете интензивна терапия, която може да се проведе у дома. Приемът на лекарства зависи от нивото на кръвното налягане, хроничните заболявания на тялото и възрастта на пациента. Регулирането на кръвта в съдовете се постига чрез медикаменти, но освен това пациентът ще трябва да преразгледа обичайния си начин на живот и да се откаже от лошите навици завинаги. списък ефективни лекарстваподробно по-долу.

Повишена

Системно повишеното кръвно налягане означава, че пациентът е хронично хипертоник и е под системно наблюдение от кардиолог. При такава клинична картина е необходим курс на лечение с представители на: фармакологични групида удължи периода на ремисия на основното заболяване, да намали кръвното налягане и да се отърве от неприятни симптоми:

• АСЕ инхибитори, разширяване съдови стени: Фозиноприл, Каптоприл, Рамиприл, Еналаприл, Лизиноприл, Периндоприл;
• бета-блокери, които намаляват минутния обем на системния кръвен поток: бисопролол, атенолол, небиволол, метопролол;
• диуретици за намаляване на приема на течности системен кръвен поток: Фуроземид, Хлорталидон, Торасемид, Индапамид;
• сартани, известни също като ангиотензин рецепторни блокери: Лосартан, Валсартан, Лосартан, Валсартан, Телмисартан;
• блокери калциеви канали, разширявайки лумена в периферни съдове: Амлодипин, Верапамил, Нифедипин, Дилтиазем.

Намалено

При очевидни признацихипотония, се препоръчва да се консумират кофеин и витамин С, като същевременно се елиминират напълно лоши навици, водя активно изображениеживот, яжте повече сладкиши. От лекарствата е особено ефективен медицинско лекарствоЕтимизол. Въпреки това, лекарите предписват и биологични фитостимуланти, представени от инфузия на китайски лимонена трева или аралия, екстракти от елеутерокок, женшен, ехинацея и радиола. Ако артериалното налягане е патологично намалено, се препоръчва да се намали рискът от колапс натурален препаратПантокрин.

Лечение на кръвното налягане с народни средства

За да постигнете нормално кръвно налягане според възрастта, можете да използвате методи алтернативна медицина, но първо потърсете медицинска помощ и не се самолекувайте. За регулиране на нивата на кръвното налягане на пациента се препоръчва да използва на практика следните традиционни лечебни рецепти, които са много ефективни:

1. При хипертония трябва да напълните пълен литров буркан с отворени пъпки, да налеете водка до шията, да покриете с капак и да оставите на тъмно място. Готовата тинктура използвайте през устата, след като прецедите 1 ч.л. три пъти на ден преди всяко хранене.
2. При хипотония трябва да комбинирате 20 г плодове от глог, корен от женшен, лайка и цветя от астрагал в един съд. Изсипете супена лъжица суровина в чаша вряща вода, оставете, прецедете. Вземете една трета от чаша перорално три пъти на ден, докато кръвното налягане се повиши.

Предотвратяване

За да сте сигурни, че кръвното ви налягане не се отклонява от нормата, трябва напълно да премахнете лошите навици, да контролирате консумацията на кафе, да се храните правилно, да приемате мултивитаминни комплекси. Освен това др превантивни действияса представени по-долу:

• посещавайте по-често свеж въздух;
• нараства физическа дейност;
• упражнение;
• своевременно лечение на сърдечни и съдови заболявания;
• контрол общо състояниездраве.

Видео

Човек със и без ски.

Човек ходи по рохкав сняг много трудно, потъвайки дълбоко с всяка стъпка. Но след като е сложил ски, той може да ходи, без почти да падне в тях. Защо? Със или без ски, човек действа върху снега с еднаква сила, равна на теглото му. Ефектът от тази сила обаче е различен и в двата случая, тъй като повърхността, върху която човек натиска, е различна, със ски и без ски. Почти 20 пъти повърхността на ските повече площподметки. Следователно, когато стои на ски, човек действа върху всеки квадратен сантиметър от снежната повърхност със сила, която е 20 пъти по-малка, отколкото когато стои на снега без ски.

Ученик, закрепил вестник към дъската с бутони, действа върху всеки бутон с еднаква сила. Копче с по-остър край обаче ще влезе по-лесно в дървото.

Това означава, че резултатът от силата зависи не само от нейния модул, посока и точка на приложение, но и от площта на повърхността, към която се прилага (перпендикулярно на която действа).

Това заключение се потвърждава от физически експерименти.

Опит Резултатът от действието на дадена сила зависи от това каква сила действа върху единица повърхност.

Трябва да забиете пирони в ъглите на малка дъска. Първо поставете гвоздеите, забити в дъската, върху пясъка с върховете им нагоре и поставете тежест върху дъската. В този случай главите на ноктите са само леко притиснати в пясъка. След това обръщаме дъската и поставяме ноктите на ръба. В този случай опорната площ е по-малка и при същата сила гвоздеите влизат значително по-дълбоко в пясъка.

Опит. Втора илюстрация.

Резултатът от действието на тази сила зависи от това каква сила действа върху всяка единица повърхност.

В разгледаните примери силите са действали перпендикулярно на повърхността на тялото. Тежестта на мъжа беше перпендикулярна на повърхността на снега; силата, действаща върху бутона, е перпендикулярна на повърхността на дъската.

Количеството, равно на съотношението на силата, действаща перпендикулярно на повърхността, към площта на тази повърхност, се нарича налягане.

За да се определи налягането, силата, действаща перпендикулярно на повърхността, трябва да бъде разделена на площта на повърхността:

налягане = сила / площ.

Нека обозначим количествата, включени в този израз: налягане - стр, силата, действаща върху повърхността, е Еи повърхност - С.

Тогава получаваме формулата:

p = F/S

Ясно е, че по-голяма сила, действаща върху същата площ, ще произведе по-голям натиск.

За единица налягане се приема налягането, създадено от сила от 1 N, действаща върху повърхност с площ от 1 m2, перпендикулярна на тази повърхност..

Единица за налягане - нютон на квадратен метър(1 N/m2). В чест на френския учен Блез Паскал нарича се паскал ( татко). По този начин,

1 Pa = 1 N/m2.

Използват се и други единици за налягане: хектопаскал (hPa) И килопаскал (kPa).

1 kPa = 1000 Pa;

1 hPa = 100 Pa;

1 Pa = 0,001 kPa;

1 Pa = 0,01 hPa.

Нека запишем условията на задачата и да я решим.

дадени : m = 45 kg, S = 300 cm 2; p =?

В единици SI: S = 0,03 m2

Решение:

стр = Е/С,

Е = П,

П = g m,

П= 9,8 N · 45 kg ≈ 450 N,

стр= 450/0,03 N/m2 = 15000 Pa = 15 kPa

"Отговор": p = 15000 Pa = 15 kPa

Начини за намаляване и увеличаване на налягането.

Тежък верижен трактор създава натиск върху почвата, равен на 40 - 50 kPa, т.е. само 2 - 3 пъти повече от натиска на момче с тегло 45 kg. Това се обяснява с факта, че теглото на трактора се разпределя върху по-голяма площ поради задвижването на веригата. И това сме го установили колкото по-голяма е опорната площ, толкова по-малък е натискът, произведен от същата сила върху тази опора .

В зависимост от това дали трябва да получите малък или високо налягане, опорната площ се увеличава или намалява. Например, за да може почвата да издържи натиска на издиганата сграда, площта на долната част на основата се увеличава.

Гуми камионии колесникът на самолетите е направен много по-широк от този на леките автомобили. Гумите на автомобили, предназначени за шофиране в пустини, са направени особено широки.

Тежките превозни средства, като трактор, танк или превозно средство за блато, имащи голяма опорна площ на коловозите, преминават през блатисти райони, които не могат да бъдат преминати от човек.

От друга страна, с малка повърхност може да се генерира голямо налягане с малка сила. Например, когато натискаме бутон в дъска, ние действаме върху него със сила от около 50 N. Тъй като площта на върха на бутона е приблизително 1 mm 2, налягането, произведено от него, е равно на:

p = 50 N / 0,000 001 m 2 = 50 000 000 Pa = 50 000 kPa.

За сравнение, това налягане е 1000 пъти по-голямо от налягането, упражнявано от верижен трактор върху почвата. Можете да намерите още много такива примери.

Остриетата на режещите инструменти и върховете на пробождащите инструменти (ножове, ножици, резачки, триони, игли и др.) са специално заточени. Заостреният ръб на острото острие има малка площ, така че дори малка сила създава голям натиск и този инструмент е лесен за работа.

Режещи и пробиващи устройства се срещат и в живата природа: това са зъби, нокти, човки, шипове и др. - всички те са направени от твърд материал, гладка и много остра.

налягане

Известно е, че молекулите на газа се движат произволно.

Вече знаем, че газовете, за разлика от твърдите вещества и течностите, изпълват целия съд, в който се намират. Например стоманен цилиндър за съхранение на газ, камера автомобилна гумаили волейболна топка. В този случай газът оказва натиск върху стените, дъното и капака на цилиндъра, камерата или всяко друго тяло, в което се намира. Налягането на газа се причинява от фактори, различни от налягането твърдовърху опората.

Известно е, че молекулите на газа се движат произволно. Докато се движат, те се сблъскват помежду си, както и със стените на контейнера, съдържащ газа. В един газ има много молекули и следователно броят на техните удари е много голям. Например, броят на ударите на молекулите на въздуха в помещението върху повърхност с площ от 1 cm 2 за 1 s се изразява като двадесет и трицифрено число. Въпреки че силата на удара на отделна молекула е малка, въздействието на всички молекули върху стените на съда е значително - създава се газово налягане.

Така, налягането на газа върху стените на съда (и върху тялото, поставено в газа) се причинява от удари на газови молекули .

Помислете за следния експеримент. Поставете гумена топка под звънеца на въздушната помпа. Съдържа малко количество въздух и има неправилна форма. След това изпомпваме въздуха изпод камбаната. Обвивката на топката, около която въздухът става все по-разреден, постепенно се надува и придобива формата на правилна топка.

Как да си обясня това преживяване?

За съхранение и транспортиране на сгъстен газ се използват специални издръжливи стоманени бутилки.

В нашия експеримент движещи се газови молекули непрекъснато удрят стените на топката отвътре и отвън. Когато въздухът се изпомпва, броят на молекулите в камбаната около черупката на топката намалява. Но вътре в топката броят им не се променя. Следователно броят на ударите на молекулите върху външните стени на обвивката става по-малък от броя на ударите върху вътрешни стени. Топката се надува, докато силата на еластичността на гумената й обвивка стане равна на силата на налягането на газа. Обвивката на топката приема формата на топка. Това показва, че газът притиска стените му във всички посоки еднакво. С други думи, броят на молекулярните удари на квадратен сантиметър от повърхността е еднакъв във всички посоки. Еднаквото налягане във всички посоки е характерно за газа и е следствие от произволното движение на огромен брой молекули.

Нека се опитаме да намалим обема на газа, но така че масата му да остане непроменена. Това означава, че във всеки кубичен сантиметър газ ще има повече молекули, плътността на газа ще се увеличи. Тогава броят на ударите на молекулите върху стените ще се увеличи, т.е. налягането на газа ще се увеличи. Това може да се потвърди от опита.

На изображението Апоказва стъклена тръба, единият край на която е затворен с тънък гумен филм. В тръбата се вкарва бутало. Когато буталото се движи навътре, обемът на въздуха в тръбата намалява, т.е. газът се компресира. Гуменият филм се огъва навън, което показва, че налягането на въздуха в тръбата се е увеличило.

Напротив, с увеличаване на обема на същата маса газ, броят на молекулите във всеки кубичен сантиметър намалява. Това ще намали броя на ударите върху стените на съда - налягането на газа ще стане по-малко. Наистина, когато буталото се извади от тръбата, обемът на въздуха се увеличава и филмът се огъва вътре в съда. Това показва намаляване на налягането на въздуха в тръбата. Същите явления биха се наблюдавали, ако вместо въздух в тръбата имаше друг газ.

Така, когато обемът на газа намалява, неговото налягане се увеличава, а когато обемът се увеличава, налягането намалява, при условие че масата и температурата на газа остават непроменени.

Как ще се промени налягането на газ, ако се нагрява при постоянен обем? Известно е, че скоростта на газовите молекули се увеличава при нагряване. Движейки се по-бързо, молекулите ще удрят по-често стените на контейнера. Освен това всеки удар на молекулата върху стената ще бъде по-силен. В резултат на това стените на съда ще изпитват по-голям натиск.

следователно Колкото по-висока е температурата на газа, толкова по-голямо е налягането на газа в затворен съд, при условие че масата и обемът на газа не се променят.

От тези експерименти може да се заключи най-общо, че Налягането на газа нараства толкова по-често и по-силно, колкото молекулите се удрят в стените на съда .

За да съхраняват и транспортират газове, те са силно компресирани. В същото време тяхното налягане се увеличава, газовете трябва да бъдат затворени в специални, много издръжливи цилиндри. Такива цилиндри, например, съдържат сгъстен въздух в подводниците и кислород, използван при заваряване на метали. Разбира се, винаги трябва да помним, че газовите бутилки не могат да се нагряват, особено когато са пълни с газ. Защото, както вече разбираме, експлозия може да се случи с много неприятни последици.

Закон на Паскал.

Налягането се предава до всяка точка в течността или газа.

Налягането на буталото се предава към всяка точка от течността, запълваща топката.

Сега газ.

За разлика от твърдите тела, отделните слоеве и малки частици течност и газ могат да се движат свободно един спрямо друг във всички посоки. Достатъчно е например леко да се духне върху повърхността на водата в чаша, за да се раздвижи водата. На река или езеро най-слабият ветрец предизвиква появата на вълнички.

Подвижността на частиците газ и течност обяснява това натискът, упражняван върху тях, се предава не само по посока на силата, но и до всяка точка. Нека разгледаме това явление по-подробно.

На изображението, Аизобразява съд, съдържащ газ (или течност). Частиците се разпределят равномерно в съда. Съдът е затворен от бутало, което може да се движи нагоре и надолу.

Прилагайки някаква сила, ние ще принудим буталото да се движи леко навътре и ще компресира газа (течността), разположен точно под него. Тогава частиците (молекулите) ще бъдат разположени на това място по-плътно от преди (Фиг., b). Благодарение на подвижността, газовите частици ще се движат във всички посоки. В резултат подреждането им отново ще стане равномерно, но по-плътно от преди (фиг. в). Следователно налягането на газа ще се увеличи навсякъде. Това означава, че допълнително налягане се предава на всички частици газ или течност. Така че, ако налягането върху газа (течността) близо до самото бутало се увеличи с 1 Pa, тогава във всички точки вътрегаз или течност, налягането ще стане по-голямо от преди със същото количество. Натискът върху стените на съда, дъното и буталото ще се увеличи с 1 Ра.

Налягането, упражнявано върху течност или газ, се предава във всяка точка еднакво във всички посоки .

Това твърдение се нарича Закон на Паскал.

Въз основа на закона на Паскал е лесно да се обяснят следните експерименти.

Фигурата показва куха топка с различни местамалки дупки. Към топката е прикрепена тръба, в която е поставено бутало. Ако напълните топка с вода и натиснете бутало в тръбата, водата ще изтече от всички дупки в топката. В този експеримент бутало притиска повърхността на водата в тръба. Водните частици, разположени под буталото, уплътнявайки се, пренасят налягането си върху други слоеве, които лежат по-дълбоко. По този начин налягането на буталото се предава на всяка точка от течността, запълваща топката. В резултат на това част от водата се изтласква от топката под формата на еднакви потоци, изтичащи от всички дупки.

Ако топката се напълни с дим, тогава, когато буталото се натисне в тръбата, еднакви потоци дим ще започнат да излизат от всички дупки в топката. Това го потвърждава газовете предават упражняваното върху тях налягане във всички посоки еднакво.

Налягане в течност и газ.

Под въздействието на теглото на течността гуменото дъно в тръбата ще се огъне.

Течностите, както всички тела на Земята, се влияят от гравитацията. Следователно всеки слой течност, излят в съд, създава налягане с теглото си, което според закона на Паскал се предава във всички посоки. Следователно вътре в течността има налягане. Това може да се провери от опит.

Налейте вода в стъклена тръба, чийто отвор на дъното е затворен с тънък гумен филм. Под въздействието на теглото на течността дъното на тръбата ще се огъне.

Опитът показва, че колкото по-висок е водният стълб над гуменото фолио, толкова повече се огъва. Но всеки път, когато гуменото дъно се огъва, водата в тръбата достига равновесие (спира), тъй като освен силата на гравитацията върху водата действа еластичната сила на опънатия гумен филм.

Силите, действащи върху гуменото фолио, са

са еднакви от двете страни.

Илюстрация.

Дъното се отдалечава от цилиндъра поради натиска на гравитацията върху него.

Нека спуснем тръбата с гумено дъно, в която се налива вода, в друг, по-широк съд с вода. Ще видим, че докато тръбата се спуска, гуменият филм постепенно се изправя. Пълното изправяне на филма показва, че силите, действащи върху него отгоре и отдолу, са равни. Пълното изправяне на филма става, когато нивата на водата в тръбата и съда съвпадат.

Същият експеримент може да се проведе с тръба, в която гумен филм покрива страничния отвор, както е показано на фигура a. Нека потопим тази тръба с вода в друг съд с вода, както е показано на фигурата, b. Ще забележим, че филмът ще се изправи отново, веднага щом нивата на водата в тръбата и съда се изравнят. Това означава, че силите, действащи върху гуменото фолио, са еднакви от всички страни.

Да вземем съд, чието дъно може да падне. Нека го сложим в буркан с вода. Дъното ще бъде плътно притиснато към ръба на съда и няма да падне. Притиска се от силата на водното налягане, насочена отдолу нагоре.

Внимателно ще налеем вода в съда и ще наблюдаваме дъното му. Щом нивото на водата в съда съвпадне с нивото на водата в буркана, тя ще падне от съда.

В момента на отделяне колона течност в съда се притиска отгоре надолу, а налягането от колона течност със същата височина, но разположена в буркана, се предава отдолу нагоре към дъното. И двете налягания са еднакви, но дъното се отдалечава от цилиндъра поради действието върху него собствена силаземно притегляне.

Експериментите с вода бяха описани по-горе, но ако вземете друга течност вместо вода, резултатите от експеримента ще бъдат същите.

Така че експериментите показват това Вътре в течността има налягане и на същото ниво то е еднакво във всички посоки. Налягането се увеличава с дълбочината.

В това отношение газовете не се различават от течностите, тъй като те също имат тегло. Но трябва да помним, че плътността на газа е стотици пъти по-малка от плътността на течността. Теглото на газа в съда е малко и неговото „тегло” налягане в много случаи може да бъде пренебрегнато.

Изчисляване на налягането на течността върху дъното и стените на съд.

Изчисляване на налягането на течността върху дъното и стените на съд.

Нека да разгледаме как можете да изчислите налягането на течност върху дъното и стените на съд. Нека първо решим задачата за съд с форма на правоъгълен паралелепипед.

Сила Е, с която налятата в този съд течност притиска дъното му, е равно на теглото Птечност в контейнера. Теглото на течност може да се определи, като се знае нейната маса м. Масата, както знаете, може да се изчисли по формулата: m = ρ·V. Обемът на течността, излята в избрания от нас съд, се изчислява лесно. Ако височината на стълба течност в съд се обозначава с буквата ч, и площта на дъното на съда С, Че V = S h.

Течна маса m = ρ·V, или m = ρ S h .

Теглото на тази течност P = g m, или P = g ρ S h.

Тъй като теглото на колона течност е равно на силата, с която течността притиска дъното на съда, тогава чрез разделяне на теглото ПКъм площада С, получаваме налягането на течността стр:

p = P/S, или p = g·ρ·S·h/S,

Получихме формула за изчисляване на налягането на течността на дъното на съда. От тази формула става ясно, че налягането на течността на дъното на съда зависи само от плътността и височината на колоната течност.

Следователно, използвайки получената формула, можете да изчислите налягането на течността, излята в съда всякаква форма(строго погледнато, нашето изчисление е подходящо само за съдове, които имат формата на права призма и цилиндър. В курсовете по физика за института беше доказано, че формулата е вярна и за съд с произволна форма). Освен това може да се използва за изчисляване на налягането върху стените на съда. Налягането вътре в течността, включително налягането отдолу нагоре, също се изчислява по тази формула, тъй като налягането на една и съща дълбочина е еднакво във всички посоки.

При изчисляване на налягането по формулата p = gρhимате нужда от плътност ρ изразете в килограми на кубичен метър(kg/m 3) и височината на колоната течност ч- в метри (m), ж= 9,8 N/kg, тогава налягането ще бъде изразено в паскали (Pa).

Пример. Определете налягането на маслото на дъното на резервоара, ако височината на масления стълб е 10 m и плътността му е 800 kg/m3.

Нека запишем условието на задачата и го запишем.

дадени :

ρ = 800 kg/m3

Решение :

p = 9,8 N/kg · 800 kg/m 3 · 10 m ≈ 80 000 Pa ≈ 80 kPa.

Отговор : p ≈ 80 kPa.

Съобщителни съдове.

Съобщителни съдове.

Фигурата показва два съда, свързани един с друг с гумена тръба. Такива съдове се наричат общуване. Лейка, чайник, кана за кафе са примери за свързващи се съдове. От опит знаем, че водата, налята например в лейка, винаги е на едно и също ниво в чучура и вътре.

Често срещаме комуникиращи съдове. Например, това може да е чайник, лейка или кана за кафе.

Повърхностите на хомогенна течност са монтирани на едно и също ниво в комуникиращи съдове с всякаква форма.

Течности с различна плътност.

Следният прост експеримент може да се направи със свързани съдове. В началото на експеримента затягаме гумената тръба в средата и наливаме вода в една от тръбите. След това отваряме скобата и водата незабавно се влива в другата тръба, докато водните повърхности в двете тръби са на едно и също ниво. Можете да монтирате една от слушалките на статив и да повдигнете, спуснете или наклоните другата различни страни. И в този случай, веднага щом течността се успокои, нейните нива в двете тръби ще се изравнят.

В комуникиращи съдове с всякаква форма и напречно сечение, повърхностите на хомогенна течност са разположени на едно и също ниво(при условие, че налягането на въздуха над течността е същото) (фиг. 109).

Това може да бъде оправдано по следния начин. Течността е в покой, без да се движи от един съд в друг. Това означава, че налягането в двата съда на всяко ниво е еднакво. Течността и в двата съда е една и съща, т.е. има еднаква плътност. Следователно височините му трябва да са еднакви. Когато повдигнем един съд или добавим течност към него, налягането в него се увеличава и течността се премества в друг съд, докато наляганията се балансират.

Ако течност с една плътност се излее в един от свързващите се съдове, а течност с друга плътност се излее във втория, тогава при равновесие нивата на тези течности няма да бъдат еднакви. И това е разбираемо. Знаем, че налягането на течността на дъното на съда е право пропорционално на височината на колоната и плътността на течността. И в този случай плътностите на течностите ще бъдат различни.

Ако наляганията са еднакви, височината на колона течност с по-висока плътност ще бъде по-малка от височината на колона течност с по-ниска плътност (фиг.).

Опит. Как да се определи масата на въздуха.

Въздушно тегло. Атмосферно налягане.

Наличието на атмосферно налягане.

Атмосферното налягане е по-голямо от налягането на разредения въздух в съда.

Въздухът, като всяко тяло на Земята, се влияе от гравитацията и следователно въздухът има тегло. Теглото на въздуха е лесно да се изчисли, ако знаете неговата маса.

Ще ви покажем експериментално как да изчислите масата на въздуха. За да направите това, трябва да вземете здрава стъклена топка със запушалка и гумена тръба със скоба. Нека изпомпаме въздуха от него, затегнем тръбата със скоба и я балансираме на везните. След това, отваряйки скобата на гумената тръба, пуснете въздух в нея. Това ще наруши баланса на везните. За да го възстановите, ще трябва да поставите тежести върху другата част на везната, чиято маса ще бъде равна на масата на въздуха в обема на топката.

Експериментално е установено, че при температура 0 ° C и нормално атмосферно налягане масата на въздуха с обем 1 m 3 е равна на 1,29 kg. Теглото на този въздух е лесно за изчисляване:

P = g m, P = 9,8 N/kg 1,29 kg ≈ 13 N.

Въздушната обвивка около Земята се нарича атмосфера (от гръцки атмосфера- пара, въздух и сфера- топка).

Атмосферата, както показват наблюденията на полета на изкуствени спътници на Земята, се простира на височина от няколко хиляди километра.

Поради гравитацията горните слоеве на атмосферата, подобно на океанската вода, компресират долните слоеве. Въздушният слой, който е в непосредствена близост до Земята, е най-компресиран и съгласно закона на Паскал предава натиска, упражняван върху него във всички посоки.

В резултат на това земната повърхност и телата, разположени върху нея, изпитват натиск от цялата дебелина на въздуха или, както обикновено се казва в такива случаи, изпитват Атмосферно налягане .

Съществуването на атмосферно налягане може да обясни много явления, които срещаме в живота. Нека разгледаме някои от тях.

Фигурата показва стъклена тръба, вътре в която има бутало, което приляга плътно към стените на тръбата. Краят на тръбата се спуска във вода. Ако повдигнете буталото, водата ще се издигне зад него.

Това явление се използва във водни помпи и някои други устройства.

Фигурата показва цилиндричен съд. Затваря се със запушалка, в която е поставена тръбичка с кран. Въздухът се изпомпва от съда с помпа. След това краят на тръбата се поставя във вода. Ако сега отворите крана, водата ще пръска като фонтан във вътрешността на съда. Водата влиза в съда, защото атмосферното налягане е по-голямо от налягането на разредения въздух в съда.

Защо съществува въздушната обвивка на Земята?

Както всички тела, газовите молекули, които изграждат въздушната обвивка на Земята, се привличат към Земята.

Но защо тогава всички те не падат на повърхността на Земята? Как се запазва въздушната обвивка на Земята и нейната атмосфера? За да разберем това, трябва да вземем предвид, че молекулите на газа са в непрекъснато и произволно движение. Но тогава възниква друг въпрос: защо тези молекули не отлитат в космоса, тоест в космоса.

За да напусне напълно Земята, една молекула, като космически корабили ракета, трябва да има много висока скорост (не по-малко от 11,2 km/s). Това е т.нар втора евакуационна скорост. Скоростта на повечето молекули във въздушната обвивка на Земята е значително по-малка от тази скорост на бягство. Следователно повечето от тях са свързани със Земята чрез гравитация, само незначителен брой молекули летят отвъд Земята в космоса.

Случайното движение на молекулите и ефектът на гравитацията върху тях води до това, че газовите молекули „витаят“ в пространството близо до Земята, образувайки въздушна обвивка или познатата ни атмосфера.

Измерванията показват, че плътността на въздуха намалява бързо с надморската височина. И така, на височина 5,5 km над Земята плътността на въздуха е 2 пъти по-малка от плътността му на повърхността на Земята, на височина 11 km - 4 пъти по-малко и т.н. Колкото по-висока е, толкова по-рядко въздухът. И накрая, в най-горните слоеве (стотици и хиляди километри над Земята) атмосферата постепенно се превръща в безвъздушно пространство. Въздушната обвивка на Земята няма ясна граница.

Строго погледнато, поради действието на гравитацията, плътността на газа във всеки затворен съд не е еднаква в целия обем на съда. На дъното на съда плътността на газа е по-голяма, отколкото в горните му части, следователно налягането в съда не е същото. Тя е по-голяма в долната част на съда, отколкото в горната. Въпреки това, за газ, съдържащ се в съд, тази разлика в плътността и налягането е толкова малка, че в много случаи може да бъде напълно игнорирана, просто се знае за нея. Но за атмосфера, простираща се на няколко хиляди километра, тази разлика е значителна.

Измерване на атмосферното налягане. Опитът на Торичели.

Невъзможно е да се изчисли атмосферното налягане, като се използва формулата за изчисляване на налягането на течен стълб (§ 38). За такова изчисление трябва да знаете височината на атмосферата и плътността на въздуха. Но атмосферата няма определена граница и плътността на въздуха на различни височини е различна. Атмосферното налягане обаче може да бъде измерено чрез експеримент, предложен през 17 век от италиански учен Еванджелиста Торичели , ученик на Галилей.

Опитът на Торичели се състои в следното: стъклена тръба с дължина около 1 м, затворена в единия край, се напълва с живак. След това, плътно затваряйки втория край на тръбата, тя се обръща и се спуска в чаша с живак, където този край на тръбата се отваря под нивото на живак. Както при всеки експеримент с течност, част от живака се излива в чашата, а част остава в тръбата. Височината на стълба живак, оставащ в тръбата, е приблизително 760 mm. Няма въздух над живака вътре в тръбата, има безвъздушно пространство, така че никакъв газ не упражнява натиск отгоре върху стълба живак вътре в тази тръба и не влияе на измерванията.

Торичели, който предложи описания по-горе експеримент, също даде своето обяснение. Атмосферата притиска повърхността на живака в чашата. Меркурий е в равновесие. Това означава, че налягането в тръбата е на ниво ааа 1 (виж фигурата) е равно на атмосферното налягане. Когато атмосферното налягане се промени, височината на живачния стълб в тръбата също се променя. С увеличаване на налягането колоната се удължава. С намаляването на налягането живачният стълб намалява височината си.

Налягането в тръбата на ниво aa1 се създава от теглото на живачния стълб в тръбата, тъй като над живака в горната част на тръбата няма въздух. Следва, че атмосферното налягане е равно на налягането на живачен стълб в тръбата , т.е.

стрбанкомат = стрживак

Колкото по-високо е атмосферното налягане, толкова по-висок е живачният стълб в експеримента на Торичели. Следователно на практика атмосферното налягане може да се измери с височината на живачния стълб (в милиметри или сантиметри). Ако например атмосферното налягане е 780 mm Hg. Изкуство. (те казват „милиметри живачен стълб“), това означава, че въздухът произвежда същото налягане като вертикален живачен стълб с височина 780 mm.

Следователно в този случай мерната единица за атмосферно налягане е 1 милиметър живачен стълб (1 mmHg). Нека намерим връзката между тази единица и известната ни единица - паскал(Pa).

Налягането на живачен стълб ρ от живак с височина 1 mm е равно на:

стр = g·ρ·h, стр= 9,8 N/kg · 13 600 kg/m 3 · 0,001 m ≈ 133,3 Pa.

И така, 1 mmHg. Изкуство. = 133,3 Pa.

Понастоящем атмосферното налягане обикновено се измерва в хектопаскали (1 hPa = 100 Pa). Например метеорологичните доклади могат да обявят, че налягането е 1013 hPa, което е същото като 760 mmHg. Изкуство.

Наблюдавайки всеки ден височината на живачната колона в тръбата, Торичели откри, че тази височина се променя, тоест атмосферното налягане не е постоянно, то може да се увеличава и намалява. Торичели също отбеляза, че атмосферното налягане е свързано с промените във времето.

Ако прикрепите вертикална скала към тръбата с живак, използвана в експеримента на Торичели, ще получите най-простото устройство - живачен барометър (от гръцки барос- тежест, metreo- измервам). Използва се за измерване на атмосферното налягане.

Барометър - анероид.

На практика за измерване на атмосферното налягане се използва метален барометър, наречен метален барометър. анероид (превод от гръцки - анероид). Така се нарича барометър, защото не съдържа живак.

Външният вид на анероида е показан на фигурата. Основната му част е метална кутия 1 с вълнообразна (гофрирана) повърхност (виж другата фигура). Въздухът се изпомпва от тази кутия и за да се предотврати смачкването на кутията от атмосферното налягане, нейният капак 2 се издърпва нагоре от пружина. С увеличаване на атмосферното налягане капакът се огъва и затяга пружината. Когато налягането намалява, пружината изправя капачката. Индикаторна стрелка 4 е прикрепена към пружината с помощта на предавателен механизъм 3, който се движи надясно или наляво, когато налягането се промени. Под стрелката има скала, чиито деления са маркирани според показанията на живачния барометър. Така числото 750, срещу което стои стрелката на анероида (виж фигурата), показва, че в момента в живачния барометър височината на живачния стълб е 750 mm.

Следователно атмосферното налягане е 750 mmHg. Изкуство. или ≈ 1000 hPa.

Стойността на атмосферното налягане е много важна за прогнозиране на времето за следващите дни, тъй като промените в атмосферното налягане са свързани с промените във времето. Барометърът е необходим инструмент за метеорологични наблюдения.

Атмосферно налягане на различни височини.

В течност налягането, както знаем, зависи от плътността на течността и височината на нейния стълб. Поради ниската свиваемост, плътността на течността на различни дълбочини е почти еднаква. Следователно, когато изчисляваме налягането, ние считаме неговата плътност за постоянна и вземаме предвид само промяната във височината.

Ситуацията с газовете е по-сложна. Газовете са силно компресируеми. И колкото повече се компресира един газ, толкова по-голяма е неговата плътност и толкова по-голямо налягане създава. В крайна сметка налягането на газа се създава от ударите на неговите молекули върху повърхността на тялото.

Слоевете въздух на повърхността на Земята се компресират от всички лежащи над тях слоеве въздух. Но колкото по-високо е слоят въздух от повърхността, толкова по-слабо е компресиран, толкова по-ниска е плътността му. Следователно, толкова по-малко налягане произвежда. ако напр. балонсе издига над земната повърхност, налягането на въздуха върху топката става по-малко. Това се случва не само защото височината на въздушния стълб над него намалява, но и защото плътността на въздуха намалява. В горната част е по-малка, отколкото в долната. Следователно зависимостта на налягането на въздуха от надморската височина е по-сложна от тази на течностите.

Наблюденията показват, че атмосферното налягане в районите на морското равнище е средно 760 mm Hg. Изкуство.

Атмосферното налягане, равно на налягането на живачен стълб с височина 760 mm при температура 0 ° C, се нарича нормално атмосферно налягане.

Нормално атмосферно наляганее равно на 101 300 Pa = 1013 hPa.

Колкото по-висока е надморската височина, толкова по-ниско е налягането.

При малки изкачвания, средно на всеки 12 m издигане, налягането намалява с 1 mmHg. Изкуство. (или с 1,33 hPa).

Познавайки зависимостта на налягането от надморската височина, можете да определите надморската височина, като промените показанията на барометъра. Наричат ​​се анероиди, които имат скала, чрез която може директно да се измери височината над морското равнище висотомери . Използват се в авиацията и планинското катерене.

Манометри.

Вече знаем, че барометрите се използват за измерване на атмосферното налягане. За измерване на налягания, по-големи или по-ниски от атмосферното, се използва манометри (от гръцки манос- рядък, насипен, metreo- измервам). Има манометри течностИ метал.

Нека първо да разгледаме устройството и действието. отворен манометър за течност. Състои се от двукрака стъклена тръба, в която се налива течност. Течността се монтира в двете колена на едно и също ниво, тъй като върху повърхността й в колената на съда действа само атмосферно налягане.

За да разберете как работи такъв манометър, той може да бъде свързан с гумена тръба към кръгла плоска кутия, едната страна на която е покрита с гумен филм. Ако натиснете пръста си върху филма, нивото на течността в коляното на манометъра, свързано с кутията, ще намалее, а в другото коляно ще се увеличи. Какво обяснява това?

При натискане върху филма налягането на въздуха в кутията се увеличава. Съгласно закона на Паскал, това увеличение на налягането се предава и на течността в коляното на манометъра, който е свързан към кутията. Следователно налягането върху течността в това коляно ще бъде по-голямо, отколкото в другото, където върху течността действа само атмосферно налягане. Под силата на това свръхналягане течността ще започне да се движи. В лакътя със сгъстен въздух течността ще падне, в другата ще се издигне. Течността ще достигне равновесие (спиране), когато свръхналягането на сгъстения въздух се балансира от налягането, произведено от излишната колона течност в другия крак на манометъра.

Колкото по-силно натискате върху филма, толкова по-висок е излишният течен стълб, толкова по-голям е неговият натиск. следователно промяната в налягането може да се съди по височината на този излишен стълб.

Фигурата показва как такъв манометър може да измерва налягането вътре в течност. Колкото по-дълбоко е потопена тръбата в течността, толкова по-голяма става разликата във височините на колоните течност в колената на манометъра., следователно, и течността генерира повече налягане.

Ако инсталирате кутията на устройството на известна дълбочина в течността и я обърнете с филма нагоре, настрани и надолу, показанията на манометъра няма да се променят. Така и трябва да бъде, т.к на едно и също ниво вътре в течност налягането е еднакво във всички посоки.

На снимката се вижда метален манометър . Основната част от такъв манометър е метална тръба, огъната в тръба 1 , чийто един край е затворен. Другият край на тръбата с помощта на кран 4 комуникира със съда, в който се измерва налягането. С увеличаване на налягането тръбата се разгъва. Движение на затворения му край с помощта на лост 5 и назъбвания 3 предавани на стрелката 2 , движейки се близо до скалата на инструмента. Когато налягането намалява, тръбата, поради своята еластичност, се връща в предишното си положение, а стрелката се връща към нулевото деление на скалата.

Бутална течна помпа.

В експеримента, който разгледахме по-рано (§ 40), беше установено, че водата в стъклената тръба под въздействието на атмосферното налягане се издига нагоре зад буталото. На това се основава действието. буталопомпи

Помпата е показана схематично на фигурата. Състои се от цилиндър, вътре в който бутало се движи нагоре и надолу, плътно прилепнало към стените на съда. 1 . В долната част на цилиндъра и в самото бутало са монтирани клапани 2 , като се отваря само нагоре. Когато буталото се движи нагоре, водата под въздействието на атмосферното налягане навлиза в тръбата, повдига долния клапан и се движи зад буталото.

Докато буталото се движи надолу, водата под буталото притиска долния клапан и той се затваря. В същото време под налягане на водата се отваря клапан вътре в буталото и водата изтича в пространството над буталото. Следващият път, когато буталото се движи нагоре, водата над него също се издига и се излива в изходната тръба. В същото време зад буталото се издига нова порция вода, която при последващо спускане на буталото ще се появи над него и цялата тази процедура се повтаря отново и отново, докато помпата работи.

Хидравлична преса.

Законът на Паскал обяснява действието хидравлична машина (от гръцки хидравлика- вода). Това са машини, чиято работа се основава на законите за движение и равновесие на течностите.

Основната част на хидравличната машина е два цилиндъра с различни диаметри, оборудвани с бутала и свързваща тръба. Пространството под буталата и тръбата са пълни с течност (обикновено минерално масло). Височините на колоните течност в двата цилиндъра са еднакви, докато върху буталата не действат сили.

Нека сега приемем, че силите Е 1 и Е 2 - сили, действащи върху буталата, С 1 и С 2 - бутални зони. Налягането под първото (малко) бутало е равно на стр 1 = Е 1 / С 1, а под втората (голяма) стр 2 = Е 2 / С 2. Според закона на Паскал налягането се предава еднакво във всички посоки от течност в покой, т.е. стр 1 = стр 2 или Е 1 / С 1 = Е 2 / С 2, от:

Е 2 / Е 1 = С 2 / С 1 .

Следователно силата Е 2 толкова пъти повече мощност Е 1 , Колко пъти площта на голямото бутало е по-голяма от площта на малкото бутало?. Например, ако площта на голямото бутало е 500 cm2, а малкото е 5 cm2 и върху малкото бутало действа сила от 100 N, тогава сила 100 пъти по-голяма, тоест 10 000 N, ще действа върху по-голямото бутало.

Така с помощта на хидравлична машина е възможно да се балансира по-голяма сила с малка сила.

Поведение Е 1 / Е 2 показва увеличението на силата. Например в дадения пример увеличението на силата е 10 000 N / 100 N = 100.

Хидравлична машина, използвана за пресоване (изстискване), се нарича хидравлична преса .

Хидравличните преси се използват там, където се изисква по-голяма сила. Например за изцеждане на масло от семена в маслобойни, за пресоване на шперплат, картон, сено. В металургичните предприятия хидравличните преси се използват за производство на стоманени машинни валове, железопътни колела и много други продукти. Съвременните хидравлични преси могат да развият сили от десетки и стотици милиони нютони.

устройство хидравлична пресапоказани схематично на фигурата. Пресованото тяло 1 (A) е поставено върху платформа, свързана с голямото бутало 2 (B). С помощта на малко бутало 3 (D) се създава високо налягане върху течността. Това налягане се предава до всяка точка на течността, пълнеща цилиндрите. Следователно същото налягане действа върху второто, по-голямо бутало. Но тъй като площта на второто (голямо) бутало е по-голяма от площта на малкото, силата, действаща върху него, ще бъде по-голяма от силата, действаща върху бутало 3 (D). Под въздействието на тази сила буталото 2 (B) ще се повдигне. Когато бутало 2 (B) се повдигне, тялото (A) се опира на неподвижната горна платформа и се компресира. Манометърът 4 (M) измерва налягането на течността. Предпазен клапан 5 (P) се отваря автоматично, когато налягането на течността надвиши допустимата стойност.

От малкия цилиндър към големия течността се изпомпва чрез многократни движения на малкото бутало 3 (D). Това става по следния начин. Когато малкото бутало (D) се повдигне, клапан 6 (K) се отваря и течността се засмуква в пространството под буталото. Когато малкото бутало се спусне под въздействието на налягането на течността, клапан 6 (K) се затваря и клапан 7 (K") се отваря и течността се влива в големия съд.

Въздействието на водата и газа върху тяло, потопено в тях.

Под вода можем лесно да вдигнем камък, който трудно се вдига във въздуха. Ако поставите тапа под вода и я освободите от ръцете си, тя ще изплува. Как могат да се обяснят тези явления?

Знаем (§ 38), че течността притиска дъното и стените на съда. И ако някакво твърдо тяло се постави вътре в течността, то също ще бъде подложено на натиск, точно както стените на съда.

Нека разгледаме силите, които действат от течността върху тялото, потопено в нея. За по-лесно разсъждение нека изберем тяло с формата на паралелепипед с основи, успоредни на повърхността на течността (фиг.). Силите, действащи върху страничните стени на тялото, са равни по двойки и се балансират взаимно. Под въздействието на тези сили тялото се свива. Но силите, действащи върху горния и долния ръб на тялото, не са еднакви. Горният ръб се притиска със сила отгоре Е 1 колона течност високо ч 1. На нивото на долния ръб налягането произвежда стълб от течност с височина ч 2. Това налягане, както знаем (§ 37), се предава вътре в течността във всички посоки. Следователно, върху долната част на тялото отдолу нагоре със сила Е 2 натиска колона от течност високо ч 2. Но чоще 2 ч 1, следователно, модулът на силата ЕОще 2 захранващи модула Е 1. Следователно тялото се изтласква от течността със сила Ети си т, равна разликасила Е 2 - Е 1, т.е.

		Но S·h = V, където V е обемът на паралелепипеда, а ρ f ·V = m f е масата на течността в обема на паралелепипеда. следователно F out = g m w = P w, т.е. подемната сила е равна на теглото на течността в обема на потопеното в нея тяло(плаващата сила е равна на теглото на течността със същия обем като обема на тялото, потопено в нея). Съществуването на сила, която изтласква тяло от течност, е лесно да се установи експериментално. На изображението Апоказва тяло, окачено на пружина със стрелка в края. Стрелката отбелязва напрежението на пружината на статива. Когато тялото се пусне във водата, пружината се свива (фиг. b). Същото свиване на пружината ще се получи, ако действате върху тялото отдолу нагоре с някаква сила, например натиснете с ръка (повдигнете). Следователно опитът го потвърждава върху тяло в течност действа сила, която избутва тялото извън течността. Както знаем, законът на Паскал важи и за газовете. Ето защо телата в газ са подложени на сила, която ги изтласква извън газа. Под въздействието на тази сила балоните се издигат нагоре. Съществуването на сила, която изтласква тяло от газ, може да се наблюдава и експериментално. Закачаме стъклена топка или голяма колба, затворена със запушалка, на скъсения тиган на везната. Везните са балансирани. След това под колбата (или топката) се поставя широк съд, така че да обгръща цялата колба. Съдът е пълен с въглероден диоксид, чиято плътност е по-голяма от плътността на въздуха (следователно въглероден двуокиспада надолу и изпълва съда, като измества въздуха от него). В този случай балансът на везните е нарушен. Чашата с окачената колба се издига нагоре (фиг.). Колба, потопена във въглероден диоксид, изпитва по-голяма плавателна сила от силата, която действа върху нея във въздуха. Силата, която изтласква тялото от течност или газ, е насочена противоположно на силата на гравитацията, приложена към това тяло. Следователно, prolkosmos). Точно затова във вода понякога лесно повдигаме тела, които ни е трудно да задържим във въздуха. Малка кофа и цилиндрично тяло са окачени на пружината (фиг., а). Стрелка на триножника маркира участъка на пружината. Показва теглото на тялото във въздуха. След повдигане на тялото под него се поставя леярски съд, напълнен с течност до нивото на леярската тръба. След което тялото е напълно потопено в течността (фиг., b). При което част от течността, чийто обем е равен на обема на тялото, се изливаот съда за наливане в чашата. Пружината се свива и показалецът на пружината се издига, което показва намаляване на телесното тегло в течността. В този случай, освен гравитацията, върху тялото действа друга сила, която го изтласква от течността. Ако течността от чаша се излее в горната кофа (т.е. течността, която е била изместена от тялото), тогава стрелката на пружината ще се върне в първоначалното си положение (фиг., c). Въз основа на този опит може да се заключи, че силата, изтласкваща тяло, напълно потопено в течност, е равна на теглото на течността в обема на това тяло . Получихме същото заключение в § 48. Ако се направи подобен експеримент с тяло, потопено в някакъв газ, това ще се покаже силата, изтласкваща тялото от газ, също е равна на теглото на газа, взет в обема на тялото . Силата, която изтласква тяло от течност или газ, се нарича Архимедова сила, в чест на учения Архимед , който пръв посочи съществуването му и изчисли стойността му. И така, опитът потвърди, че Архимедовата (или плаващата) сила е равна на теглото на течността в обема на тялото, т.е. ЕА = П f = g mи. Масата на течността mf, изместена от тялото, може да се изрази чрез нейната плътност ρf и обема на тялото Vt, потопено в течността (тъй като Vf - обемът на течността, изместен от тялото, е равен на Vt - обемът на тялото, потопено в течността), т.е. m f = ρ f · V t. Тогава получаваме: ЕА= g·ρи · V T Следователно архимедовата сила зависи от плътността на течността, в която е потопено тялото, и от обема на това тяло. Но това не зависи, например, от плътността на веществото на тялото, потопено в течността, тъй като това количество не е включено в получената формула. Нека сега определим теглото на тяло, потопено в течност (или газ). Тъй като двете сили, действащи върху тялото в този случай, са насочени в противоположни посоки (силата на гравитацията е надолу, а Архимедовата сила е нагоре), тогава теглото на тялото в течността P 1 ще бъде по-малко от теглото на тялото във вакуум P = g mна архимедова сила ЕА = g m w (където м g - маса на течност или газ, изместени от тялото). По този начин, ако едно тяло е потопено в течност или газ, тогава то губи толкова тегло, колкото тежи течността или газът, които е изместил. Пример. Определете плаващата сила, действаща върху камък с обем 1,6 m 3 в морска вода. Нека запишем условията на задачата и да я решим. Когато плаващото тяло достигне повърхността на течността, тогава с по-нататъшното му движение нагоре Архимедовата сила ще намалее. Защо? Но тъй като обемът на частта от тялото, потопена в течността, ще намалее и архимедовата сила е равна на теглото на течността в обема на частта от тялото, потопена в нея. Когато архимедовата сила стане равна на силата на гравитацията, тялото ще спре и ще изплува на повърхността на течността, частично потопено в нея. Полученото заключение може лесно да се провери експериментално. Налейте вода в дренажния съд до нивото на дренажната тръба. След това ще потопим плаващото тяло в съда, като преди това сме го претеглили във въздуха. Слизайки във вода, тялото измества обем вода, равен на обема на частта от тялото, потопена в него. След като претеглихме тази вода, откриваме, че нейното тегло (Архимедова сила) е равно на силата на гравитацията, действаща върху плаващо тяло, или теглото на това тяло във въздуха. След като сте направили същите експерименти с всякакви други тела, плаващи в различни течности - вода, алкохол, солен разтвор, можете да сте сигурни, че ако тяло плава в течност, тогава теглото на изместената от него течност е равно на теглото на това тяло във въздуха. Лесно е да се докаже това ако плътността на твърдото тяло е по-голяма от плътността на течността, тогава тялото потъва в такава течност. В тази течност плува тяло с по-малка плътност. Парче желязо, например, потъва във вода, но плува в живак. Тяло, чиято плътност е равна на плътността на течността, остава в равновесие вътре в течността. Ледът плува по повърхността на водата, защото плътността му е по-малка от плътността на водата. Колкото по-ниска е плътността на тялото в сравнение с плътността на течността, толкова по-малка част от тялото е потопена в течността . При равни плътности на тялото и течността, тялото плува в течността на произволна дълбочина. Две несмесващи се течности, например вода и керосин, са разположени в съд в съответствие с техните плътности: в долната част на съда - по-плътна вода (ρ = 1000 kg/m3), отгоре - по-лек керосин (ρ = 800 kg /m3). Средната плътност на живите организми, обитаващи водната среда, се различава малко от плътността на водата, така че теглото им е почти напълно балансирано от Архимедовата сила. Благодарение на това водните животни не се нуждаят от толкова здрави и масивни скелети като сухоземните. По същата причина стволовете на водните растения са еластични. Плавният мехур на рибата лесно променя обема си. Когато рибата с помощта на мускули се спуска на по-голяма дълбочина и налягането на водата върху нея се увеличава, мехурът се свива, обемът на тялото на рибата намалява и тя не се избутва нагоре, а плува в дълбините. Така рибата може да регулира дълбочината на гмуркането си в определени граници. Китовете регулират дълбочината на своето гмуркане, като намаляват и увеличават капацитета на белите си дробове. Плаване на кораби. Плавателните съдове, които плават по реки, езера, морета и океани, са изградени от различни материали с различна плътност. Корпусът на корабите обикновено се изработва от стоманени листове. Всички вътрешни закрепвания, които придават здравина на корабите, също са изработени от метал. За изграждането на кораби се използват различни материали, които имат както по-висока, така и по-ниска плътност в сравнение с водата. Как плават корабите, качват се на борда и превозват големи товари? Експеримент с плаващо тяло (§ 50) показа, че тялото измества толкова вода с подводната си част, че теглото на тази вода е равно на теглото на тялото във въздуха. Това важи и за всеки плавателен съд. Теглото на водата, изместена от подводната част на кораба, е равно на теглото на кораба с товара във въздуха или на силата на гравитацията, действаща върху кораба с товара. Дълбочината, до която корабът е потопен във вода, се нарича чернова . Максимално допустимото газене е отбелязано върху корпуса на кораба с червена линия т.нар водолиния (от холандски. вода- вода). Теглото на водата, изместена от кораб, когато е потопен до водолинията, равно на силата на гравитацията, действаща върху натоварения кораб, се нарича водоизместване на кораба. Понастоящем се строят кораби с водоизместимост от 5 000 000 kN (5 × 10 6 kN) или повече за транспортиране на нефт, т.е. с маса от 500 000 тона (5 × 10 5 t) или повече заедно с товара. Ако извадим теглото на самия съд от водоизместимостта, получаваме товароносимостта на този съд. Товароносимостта показва теглото на товара, превозван от кораба. Корабостроене е съществувало в Древен Египет, Финикия (смята се, че финикийците са едни от най-добрите корабостроители) и Древен Китай. В Русия корабостроенето се заражда в началото на 17-ти и 18-ти век. Построени са предимно военни кораби, но именно в Русия са построени първият ледоразбивач, кораби с двигател с вътрешно горене и атомният ледоразбивач Арктика. Аеронавтика. Рисунка, описваща бала на братя Монголфие от 1783 г.: „Изглед и точни размери„Глобусът с балон“, който беше първият.“ 1786 г От древни времена хората са мечтали за възможността да летят над облаците, да плуват в океана от въздух, както са плували в морето. За аеронавтиката Първоначално те използваха балони, които бяха пълни с горещ въздух, водород или хелий. За да може един балон да се издигне във въздуха, е необходимо Архимедовата сила (плаваемост) ЕДействието върху топката е по-голямо от силата на гравитацията Етежък, т.е. Е A > Етежък Когато топката се издига нагоре, Архимедовата сила, действаща върху нея, намалява ( ЕА = gρV), тъй като плътността горни слоевеатмосферата е по-малка от тази на земната повърхност. За да се издигне по-високо, от топката се пуска специален баласт (тежест) и това олекотява топката. В крайна сметка топката достига максималната си височина на повдигане. За да се освободи топката от черупката й, част от газа се освобождава с помощта на специален клапан. В хоризонтална посока балонът се движи само под въздействието на вятъра, поради което се нарича балон (от гръцки аер- въздух, състояние- стоящ). Не толкова отдавна огромни балони бяха използвани за изследване на горните слоеве на атмосферата и стратосферата - стратосферни балони . Преди да се научат как да строят големи самолети за превоз на пътници и товари по въздуха, са използвани контролирани балони - дирижабли. Те имат удължена форма, под тялото е окачена гондола с двигател, който задвижва витлото. Балонът не само се издига сам, но може да повдигне и някои товари: кабината, хората, инструментите. Следователно, за да разберете какъв товар може да вдигне балонът, е необходимо да го определите вдигам. Нека, например, да изстреляме във въздуха балон с обем 40 m 3, напълнен с хелий. Масата на хелия, запълваща обвивката на топката, ще бъде равна на: m Ge = ρ Ge V = 0,1890 kg/m 3 40 m 3 = 7,2 kg, и теглото му е: P Ge = g m Ge; P Ge = 9,8 N/kg · 7,2 kg = 71 N. Плаващата сила (архимедова), действаща върху тази топка във въздуха, е равна на теглото на въздух с обем 40 m 3, т.е. F A = ​​g·ρ въздух V; F A = ​​​​9,8 N/kg · 1,3 kg/m3 · 40 m3 = 520 N. Това означава, че тази топка може да повдигне товар с тегло 520 N - 71 N = 449 N. Това е нейната повдигаща сила. Балон със същия обем, но пълен с водород, може да повдигне товар от 479 N. Това означава, че неговата повдигаща сила е по-голяма от тази на балон, пълен с хелий. Но хелият все още се използва по-често, тъй като не гори и следователно е по-безопасен. Водородът е запалим газ. Много по-лесно е да повдигате и спускате балон, пълен с горещ въздух. За да направите това, горелка е разположена под отвора, разположен в долната част на топката. С помощта на газова горелка можете да регулирате температурата на въздуха вътре в топката и следователно нейната плътност и плаваща сила. За да накарате топката да се издигне по-високо, достатъчно е да загреете по-силно въздуха в нея, като увеличите пламъка на горелката. Тъй като пламъкът на горелката намалява, температурата на въздуха в топката намалява и топката пада надолу. Можете да изберете температура на топката, при която теглото на топката и кабината ще бъде равно на плаващата сила. Тогава топката ще виси във въздуха и ще бъде лесно да се правят наблюдения от нея. С развитието на науката настъпиха значителни промени в аеронавигационните технологии. Стана възможно да се използват нови черупки за балони, които станаха издръжливи, устойчиви на замръзване и леки. Напредъкът в областта на радиотехниката, електрониката и автоматизацията направи възможно проектирането на безпилотни балони. Тези балони се използват за изследване на въздушните течения, за географски и биомедицински изследвания в ниските слоеве на атмосферата.