Fizica presiunii mecanice. Cum se măsoară presiunea în fizică, unități de măsură ale presiunii

Un bărbat cu și fără schiuri.

O persoană merge cu mare dificultate pe zăpadă afanată, scufundându-se adânc la fiecare pas. Dar, după ce a pus schiurile, poate merge fără să cadă aproape în el. De ce? Cu sau fără schiuri, o persoană acționează asupra zăpezii cu aceeași forță egală cu greutatea sa. Totuși, efectul acestei forțe este diferit în ambele cazuri, deoarece suprafața pe care o persoană apasă este diferită, cu schiuri și fără schiuri. Suprafața schiurilor este de aproape 20 de ori mai mare decât suprafața tălpii. Prin urmare, atunci când stă pe schiuri, o persoană acționează pe fiecare centimetru pătrat al suprafeței de zăpadă cu o forță care este de 20 de ori mai mică decât atunci când stă pe zăpadă fără schiuri.

Un student, fixând un ziar pe tablă cu nasturi, acționează asupra fiecărui buton cu aceeași forță. Cu toate acestea, un buton cu un capăt mai ascuțit va intra mai ușor în lemn.

Aceasta înseamnă că rezultatul forței depinde nu numai de modulul, direcția și punctul de aplicare a acesteia, ci și de aria suprafeței pe care este aplicată (perpendiculară pe care acționează).

Această concluzie este confirmată de experimente fizice.

Experienta.Rezultatul actiunii unei forte date depinde de ce forta actioneaza asupra unei unitati de suprafata.

Trebuie să băgați cuie în colțurile unei plăci mici. Mai întâi, puneți cuiele înfipte în placă pe nisip cu vârfurile în sus și puneți o greutate pe placă. În acest caz, capetele unghiilor sunt doar ușor presate în nisip. Apoi întoarcem placa și punem cuiele pe margine. În acest caz, suprafața de susținere este mai mică, iar sub aceeași forță unghiile intră semnificativ mai adânc în nisip.

Experienţă. A doua ilustrație.

Rezultatul acțiunii acestei forțe depinde de ce forță acționează asupra fiecărei unități de suprafață.

În exemplele luate în considerare, forțele au acționat perpendicular pe suprafața corpului. Greutatea bărbatului era perpendiculară pe suprafața zăpezii; forta care actioneaza asupra butonului este perpendiculara pe suprafata tablei.

Mărimea egală cu raportul forței care acționează perpendicular pe suprafață pe aria acestei suprafețe se numește presiune.

Pentru a determina presiunea, forța care acționează perpendicular pe suprafață trebuie împărțită la aria suprafeței:

presiune = forta / suprafata.

Să notăm mărimile incluse în această expresie: presiune - p, forța care acționează asupra suprafeței este F si suprafata - S.

Apoi obținem formula:

p = F/S

Este clar că o forță mai mare care acționează pe aceeași zonă va produce mai multa presiune.

O unitate de presiune este considerată presiunea produsă de o forță de 1 N care acționează pe o suprafață cu o suprafață de 1 m2 perpendiculară pe această suprafață..

unitate de presiune - newton pe metru pătrat(1 N/m2). În onoarea savantului francez Blaise Pascal se numeste pascal ( Pa). Prin urmare,

1 Pa = 1 N/m2.

Se folosesc și alte unități de presiune: hectopascal (hPa) Și kilopascal (kPa).

1 kPa = 1000 Pa;

1 hPa = 100 Pa;

1 Pa = 0,001 kPa;

1 Pa = 0,01 hPa.

Să notăm condițiile problemei și să o rezolvăm.

Dat : m = 45 kg, S = 300 cm2; p = ?

În unități SI: S = 0,03 m2

Soluţie:

p = F/S,

F = P,

P = g m,

P= 9,8 N · 45 kg ≈ 450 N,

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

„Răspuns”: p = 15000 Pa = 15 kPa

Modalități de reducere și creștere a presiunii.

Un tractor pe șenile greu produce pe sol o presiune egală cu 40 - 50 kPa, adică doar de 2 - 3 ori mai mult decât presiunea unui băiat care cântărește 45 kg. Acest lucru se explică prin faptul că greutatea tractorului este distribuită pe o suprafață mai mare datorită antrenării pe șenile. Și noi am stabilit asta cu cât suprafața de sprijin este mai mare, cu atât presiunea produsă de aceeași forță asupra acestui suport este mai mică .

În funcție de necesitatea unei presiuni joase sau înalte, zona de sprijin crește sau scade. De exemplu, pentru ca solul să reziste la presiunea clădirii care se ridică, aria părții inferioare a fundației este mărită.

Cauciucuri camioane iar trenul de aterizare al aeronavelor este mult mai lat decât cel al vagoanelor de pasageri. Anvelopele mașinilor concepute pentru a conduce în deșert sunt realizate deosebit de largi.

Vehiculele grele, cum ar fi un tractor, un tanc sau un vehicul de mlaștină, având o suprafață mare de susținere a căilor, trec prin zone mlăștinoase care nu pot fi trecute de o persoană.

Pe de altă parte, cu o suprafață mică, se poate genera o cantitate mare de presiune cu o forță mică. De exemplu, atunci când apăsăm un buton într-o placă, acționăm asupra acestuia cu o forță de aproximativ 50 N. Deoarece aria vârfului butonului este de aproximativ 1 mm 2, presiunea produsă de acesta este egală cu:

p = 50 N / 0,000 001 m 2 = 50.000.000 Pa = 50.000 kPa.

Pentru comparație, această presiune este de 1000 de ori mai mare decât presiunea exercitată de un tractor pe șenile pe sol. Puteți găsi multe alte astfel de exemple.

Lamele instrumentelor de tăiat și vârfurile instrumentelor de perforare (cuțite, foarfece, freze, ferăstraie, ace etc.) sunt ascuțite special. Marginea ascuțită a unei lame ascuțite are o zonă mică, astfel încât chiar și o forță mică creează multă presiune, iar acest instrument este ușor de lucrat.

Dispozitivele de tăiere și perforare se găsesc și în natura vie: aceștia sunt dinți, gheare, ciocuri, țepi etc. - toate sunt făcute din material dur, neted și foarte ascuțit.

Presiune

Se știe că moleculele de gaz se mișcă aleatoriu.

Știm deja că gazele, spre deosebire de solideși lichide, umpleți întregul vas în care se află. De exemplu, butelie de stocare a gazului din oțel, cameră anvelopă auto sau o minge de volei. În acest caz, gazul exercită presiune asupra pereților, fundului și capacului cilindrului, camerei sau oricărui alt corp în care se află. Presiunea gazului se datorează altor motive decât presiunea unui corp solid pe suport.

Se știe că moleculele de gaz se mișcă aleatoriu. Pe măsură ce se mișcă, se ciocnesc între ele, precum și cu pereții recipientului care conține gazul. Există multe molecule într-un gaz și, prin urmare, numărul impacturilor lor este foarte mare. De exemplu, numărul de impacturi ale moleculelor de aer într-o cameră pe o suprafață cu o suprafață de 1 cm 2 în 1 s este exprimat ca un număr de douăzeci și trei de cifre. Deși forța de impact a unei molecule individuale este mică, efectul tuturor moleculelor asupra pereților vasului este semnificativ - creează presiunea gazului.

Asa de, presiunea gazului pe pereții vasului (și asupra corpului plasat în gaz) este cauzată de impactul moleculelor de gaz .

Luați în considerare următorul experiment. Puneți o minge de cauciuc sub clopotul pompei de aer. Contine nr un numar mare de aer si are formă neregulată. Apoi pompăm aerul de sub clopot. Învelișul mingii, în jurul căreia aerul devine din ce în ce mai rarefiat, se umflă treptat și ia forma unei mingi obișnuite.

Cum să explic această experiență?

Pentru depozitarea și transportul gazului comprimat se folosesc butelii speciale din oțel durabil.

În experimentul nostru, moleculele de gaz în mișcare lovesc continuu pereții mingii din interior și din exterior. Când aerul este pompat afară, numărul de molecule din clopotul din jurul carcasei mingii scade. Dar în interiorul mingii numărul lor nu se schimbă. Prin urmare, numărul de impacturi ale moleculelor pe pereții exteriori ai carcasei devine mai mic decât numărul de impacturi pe pereții interiori. Bila este umflată până când forța elastică a carcasei sale de cauciuc devine egală cu forța presiunii gazului. Învelișul mingii ia forma unei mingi. Asta arată că gazul apasă pe pereții săi în toate direcțiile în mod egal. Cu alte cuvinte, numărul de impacturi moleculare pe centimetru pătrat de suprafață este același în toate direcțiile. Aceeași presiune în toate direcțiile este caracteristică unui gaz și este o consecință a mișcării aleatorii a unui număr mare de molecule.

Să încercăm să reducem volumul de gaz, dar astfel încât masa acestuia să rămână neschimbată. Aceasta înseamnă că în fiecare centimetru cub de gaz vor exista mai multe molecule, densitatea gazului va crește. Apoi, numărul de impacturi ale moleculelor pe pereți va crește, adică presiunea gazului va crește. Acest lucru poate fi confirmat de experiență.

Pe imagine A prezintă un tub de sticlă, al cărui capăt este închis cu o peliculă subțire de cauciuc. Un piston este introdus în tub. Când pistonul se deplasează, volumul de aer din tub scade, adică gazul este comprimat. Filmul de cauciuc se îndoaie spre exterior, indicând că presiunea aerului din tub a crescut.

Dimpotrivă, pe măsură ce volumul aceleiași mase de gaz crește, numărul de molecule din fiecare centimetru cub scade. Acest lucru va reduce numărul de impacturi asupra pereților vasului - presiunea gazului va deveni mai mică. Într-adevăr, atunci când pistonul este scos din tub, volumul de aer crește și pelicula se îndoaie în interiorul vasului. Aceasta indică o scădere a presiunii aerului în tub. Aceleași fenomene ar fi observate dacă în loc de aer ar fi orice alt gaz în tub.

Asa de, când volumul unui gaz scade, presiunea acestuia crește, iar când volumul crește, presiunea scade, cu condiția ca masa și temperatura gazului să rămână neschimbate.

Cum se va schimba presiunea unui gaz dacă este încălzit la un volum constant? Se știe că viteza moleculelor de gaz crește atunci când sunt încălzite. Mișcându-se mai repede, moleculele vor lovi mai des pereții recipientului. În plus, fiecare impact al moleculei asupra peretelui va fi mai puternic. Ca rezultat, pereții vasului vor experimenta o presiune mai mare.

Prin urmare, Cu cât temperatura gazului este mai mare, cu atât este mai mare presiunea gazului într-un vas închis, cu condiția ca masa și volumul gazului să nu se modifice.

Din aceste experimente se poate concluziona în general că Presiunea gazului crește cu cât moleculele lovesc mai des și mai puternic pereții vasului .

Pentru stocarea și transportul gazelor, acestea sunt foarte comprimate. În același timp, presiunea acestora crește, gazele trebuie închise în cilindri speciali, foarte durabili. Astfel de cilindri, de exemplu, conțin aer comprimat în submarine și oxigen utilizat la sudarea metalelor. Desigur, trebuie să ne amintim întotdeauna că buteliile de gaz nu pot fi încălzite, mai ales când sunt umplute cu gaz. Pentru că, așa cum înțelegem deja, o explozie poate avea loc cu consecințe foarte neplăcute.

legea lui Pascal.

Presiunea este transmisă în fiecare punct din lichid sau gaz.

Presiunea pistonului este transmisă în fiecare punct al fluidului care umple bila.

Acum gaz.

Spre deosebire de solide, straturile individuale și particulele mici de lichid și gaz se pot mișca liber unul față de celălalt în toate direcțiile. Este suficient, de exemplu, să suflați ușor la suprafața apei într-un pahar pentru a determina apa să se miște. Pe un râu sau un lac, cea mai mică adiere de vânt face să apară ondulații.

Mobilitatea particulelor de gaz și lichid explică acest lucru presiunea exercitată asupra lor se transmite nu numai în direcția forței, ci în fiecare punct. Să luăm în considerare acest fenomen mai detaliat.

Pe imagine, Aînfățișează un vas care conține gaz (sau lichid). Particulele sunt distribuite uniform în vas. Vasul este închis de un piston care se poate mișca în sus și în jos.

Aplicând o anumită forță, vom forța pistonul să se miște ușor spre interior și să comprimați gazul (lichidul) situat direct sub el. Apoi particulele (moleculele) vor fi localizate în acest loc mai dens decât înainte (Fig, b). Datorită mobilității, particulele de gaz se vor mișca în toate direcțiile. Ca urmare, aranjarea lor va deveni din nou uniformă, dar mai densă decât înainte (Fig. c). Prin urmare, presiunea gazului va crește peste tot. Aceasta înseamnă că presiunea suplimentară este transmisă tuturor particulelor de gaz sau lichid. Deci, dacă presiunea asupra gazului (lichid) lângă pistonul în sine crește cu 1 Pa, atunci în toate punctele interior gaz sau lichid, presiunea va deveni mai mare decât înainte cu aceeași cantitate. Presiunea pe pereții vasului, pe fund și pe piston va crește cu 1 Pa.

Presiunea exercitată asupra unui lichid sau gaz este transmisă în orice punct în mod egal în toate direcțiile .

Această afirmație se numește legea lui Pascal.

Pe baza legii lui Pascal, este ușor de explicat următoarele experimente.

Imaginea prezintă o minge goală, cu găuri mici în diferite locuri. Un tub este atașat de bila în care este introdus un piston. Dacă umpleți o minge cu apă și împingeți un piston în tub, apa va curge din toate găurile din minge. În acest experiment, un piston apasă pe suprafața apei într-un tub. Particulele de apă situate sub piston, compactându-se, își transferă presiunea către alte straturi care se află mai adânc. Astfel, presiunea pistonului este transmisă în fiecare punct al fluidului care umple bila. Ca urmare, o parte din apă este împinsă din minge sub formă de fluxuri identice care curg din toate găurile.

Dacă mingea este umplută cu fum, atunci când pistonul este împins în tub, fluxuri egale de fum vor începe să iasă din toate găurile din bilă. Aceasta confirmă că gazele transmit în mod egal presiunea exercitată asupra lor în toate direcţiile.

Presiune în lichid și gaz.

Sub influența greutății lichidului, fundul de cauciuc din tub se va îndoi.

Lichidele, ca toate corpurile de pe Pământ, sunt afectate de gravitație. Prin urmare, fiecare strat de lichid turnat într-un vas creează presiune cu greutatea sa, care, conform legii lui Pascal, este transmisă în toate direcțiile. Prin urmare, în interiorul lichidului există presiune. Acest lucru poate fi verificat prin experiență.

Turnați apă într-un tub de sticlă, a cărui gaură de jos este închisă cu o peliculă subțire de cauciuc. Sub influența greutății lichidului, fundul tubului se va îndoi.

Experiența arată că, cu cât este mai mare coloana de apă deasupra peliculei de cauciuc, cu atât se îndoaie mai mult. Dar de fiecare dată după ce fundul de cauciuc se îndoaie, apa din tub ajunge la echilibru (se oprește), deoarece, pe lângă forța gravitațională, forța elastică a filmului de cauciuc întins acționează asupra apei.

Forțele care acționează asupra foliei de cauciuc sunt

sunt aceleași pe ambele părți.

Ilustrare.

Fundul se îndepărtează de cilindru datorită presiunii gravitației asupra acestuia.

Să coborâm tubul cu fund de cauciuc, în care se toarnă apă, într-un alt vas, mai larg, cu apă. Vom vedea că pe măsură ce tubul este coborât, pelicula de cauciuc se îndreaptă treptat. Îndreptarea completă a filmului arată că forțele care acționează asupra acestuia de sus și de jos sunt egale. Îndreptarea completă a peliculei are loc atunci când nivelurile apei din tub și din vas coincid.

Același experiment poate fi efectuat cu un tub în care o peliculă de cauciuc acoperă orificiul lateral, așa cum se arată în figura a. Să scufundăm acest tub cu apă într-un alt vas cu apă, așa cum se arată în figură, b. Vom observa că pelicula se va îndrepta din nou de îndată ce nivelurile apei din tub și din vas sunt egale. Aceasta înseamnă că forțele care acționează asupra foliei de cauciuc sunt aceleași pe toate părțile.

Să luăm un vas al cărui fund poate cădea. Să-l punem într-un borcan cu apă. Fundul va fi presat strâns pe marginea vasului și nu va cădea. Este presat de forța presiunii apei îndreptată de jos în sus.

Vom turna cu grijă apă în vas și vom urmări fundul acestuia. De îndată ce nivelul apei din vas coincide cu nivelul apei din borcan, aceasta va cădea departe de vas.

În momentul separării, o coloană de lichid din vas apasă de sus în jos, iar presiunea dintr-o coloană de lichid de aceeași înălțime, dar situată în borcan, se transmite de jos în sus în jos. Ambele presiuni sunt aceleași, dar fundul se îndepărtează de cilindru datorită acțiunii propriei gravitații asupra acestuia.

Experimentele cu apă au fost descrise mai sus, dar dacă luați orice alt lichid în loc de apă, rezultatele experimentului vor fi aceleași.

Deci, experimentele arată asta Există presiune în interiorul lichidului și la același nivel este egală în toate direcțiile. Presiunea crește odată cu adâncimea.

Gazele nu sunt diferite de lichide în acest sens, deoarece au și greutate. Dar trebuie să ne amintim că densitatea gazului este de sute de ori mai mică decât densitatea lichidului. Greutatea gazului din vas este mică, iar presiunea sa „greutate” în multe cazuri poate fi ignorată.

Calculul presiunii lichidului pe fundul și pereții unui vas.

Calculul presiunii lichidului pe fundul și pereții unui vas.

Să luăm în considerare modul în care puteți calcula presiunea unui lichid pe fundul și pereții unui vas. Să rezolvăm mai întâi problema pentru un vas în formă de paralelipiped dreptunghiular.

Forta F, cu care lichidul turnat în acest vas apasă pe fundul său, este egal cu greutatea P lichid în recipient. Greutatea unui lichid poate fi determinată prin cunoașterea masei acestuia m. După cum știți, masa poate fi calculată folosind formula: m = ρ·V. Volumul de lichid turnat în vasul pe care l-am ales este ușor de calculat. Dacă înălțimea coloanei de lichid dintr-un vas este notată cu litera hși zona fundului vasului S, Acea V = S h.

Masa lichida m = ρ·V, sau m = ρ S h .

Greutatea acestui lichid P = g m, sau P = g ρ S h.

Deoarece greutatea unei coloane de lichid este egală cu forța cu care lichidul apasă pe fundul vasului, atunci prin împărțirea greutății P Spre piata S, obținem presiunea fluidului p:

p = P/S sau p = g·ρ·S·h/S,

Am obținut o formulă pentru calcularea presiunii lichidului din fundul vasului. Din această formulă reiese clar că presiunea lichidului la fundul vasului depinde doar de densitatea și înălțimea coloanei de lichid.

Prin urmare, folosind formula derivată, puteți calcula presiunea lichidului turnat în vas orice formă(strict vorbind, calculul nostru este potrivit doar pentru vasele care au forma unei prisme drepte și a unui cilindru. La cursurile de fizică pentru institut, s-a dovedit că formula este valabilă și pentru un vas de formă arbitrară). În plus, poate fi folosit pentru a calcula presiunea pe pereții vasului. Presiunea din interiorul lichidului, inclusiv presiunea de jos în sus, este de asemenea calculată folosind această formulă, deoarece presiunea la aceeași adâncime este aceeași în toate direcțiile.

Când se calculează presiunea folosind formula p = gρh ai nevoie de densitate ρ exprima in kilograme per metru cub(kg/m 3) și înălțimea coloanei de lichid h- în metri (m), g= 9,8 N/kg, atunci presiunea va fi exprimată în pascali (Pa).

Exemplu. Determinați presiunea uleiului în partea de jos a rezervorului dacă înălțimea coloanei de ulei este de 10 m și densitatea acesteia este de 800 kg/m3.

Să notăm starea problemei și să o notăm.

Dat :

ρ = 800 kg/m 3

Soluţie :

p = 9,8 N/kg · 800 kg/m 3 · 10 m ≈ 80.000 Pa ≈ 80 kPa.

Răspuns : p ≈ 80 kPa.

Vase comunicante.

Vase comunicante.

Figura prezintă două vase legate între ele printr-un tub de cauciuc. Astfel de vase sunt numite comunicând. O cutie de udato, un ceainic, o cafea sunt exemple de vase comunicante. Din experiență știm că apa turnată, de exemplu, într-o cutie de apă este întotdeauna la același nivel în gura de scurgere și în interior.

Întâlnim adesea vase comunicante. De exemplu, ar putea fi un ceainic, o cutie de apă sau o cafea.

Suprafețele unui lichid omogen sunt instalate la același nivel în vase comunicante de orice formă.

Lichide de diferite densități.

Următorul experiment simplu se poate face cu vase comunicante. La începutul experimentului, prindem tubul de cauciuc în mijloc și turnăm apă într-unul dintre tuburi. Apoi deschidem clema, iar apa curge instantaneu în celălalt tub până când suprafețele de apă din ambele tuburi sunt la același nivel. Puteți monta unul dintre receptoare pe un trepied și puteți ridica, coborî sau înclina celălalt laturi diferite. Și în acest caz, de îndată ce lichidul se calmează, nivelurile sale din ambele tuburi vor fi egalizate.

În vasele comunicante de orice formă și secțiune transversală, suprafețele unui lichid omogen sunt așezate la același nivel(cu condiția ca presiunea aerului deasupra lichidului să fie aceeași) (Fig. 109).

Acest lucru poate fi justificat după cum urmează. Lichidul este în repaus fără a se deplasa dintr-un vas în altul. Aceasta înseamnă că presiunea din ambele vase la orice nivel este aceeași. Lichidul din ambele vase este același, adică are aceeași densitate. Prin urmare, înălțimile sale trebuie să fie aceleași. Când ridicăm un recipient sau adăugăm lichid în el, presiunea din el crește și lichidul se deplasează într-un alt recipient până când presiunile sunt echilibrate.

Dacă un lichid de o densitate este turnat într-unul dintre vasele comunicante și un lichid de altă densitate este turnat în al doilea, atunci la echilibru nivelurile acestor lichide nu vor fi aceleași. Și acest lucru este de înțeles. Știm că presiunea lichidului din fundul vasului este direct proporțională cu înălțimea coloanei și cu densitatea lichidului. Și în acest caz, densitățile lichidelor vor fi diferite.

Dacă presiunile sunt egale, înălțimea unei coloane de lichid cu o densitate mai mare va fi mai mică decât înălțimea unei coloane de lichid cu o densitate mai mică (Fig.).

Experienţă. Cum se determină masa de aer.

Greutatea aerului. Presiunea atmosferică.

Existenţă presiune atmosferică.

Presiunea atmosferică este mai mare decât presiunea aerului rarefiat din vas.

Aerul, ca orice corp de pe Pământ, este afectat de gravitație și, prin urmare, aerul are greutate. Greutatea aerului este ușor de calculat dacă îi cunoașteți masa.

Vă vom arăta experimental cum să calculați masa aerului. Pentru a face acest lucru, trebuie să luați o minge de sticlă durabilă cu un dop și un tub de cauciuc cu o clemă. Să pompăm aerul din el, să strângem tubul cu o clemă și să-l echilibrăm pe cântar. Apoi, deschizând clema de pe tubul de cauciuc, lăsați aer să intre în el. Acest lucru va deranja echilibrul balanței. Pentru a-l restabili, va trebui să puneți greutăți pe cealaltă tigaie a cântarului, a căror masă va fi egală cu masa de aer din volumul mingii.

Experimentele au stabilit că la o temperatură de 0 °C și presiunea atmosferică normală, masa aerului cu un volum de 1 m 3 este egală cu 1,29 kg. Greutatea acestui aer este ușor de calculat:

P = g m, P = 9,8 N/kg 1,29 kg ≈ 13 N.

Învelișul de aer care înconjoară Pământul se numește atmosfera (din greaca atmos- abur, aer și sferă- minge).

Atmosfera, așa cum arată observațiile zborului sateliților artificiali de pe Pământ, se extinde la o altitudine de câteva mii de kilometri.

Datorită gravitației, straturile superioare ale atmosferei, precum apa oceanului, comprimă straturile inferioare. Stratul de aer adiacent direct Pământului este cel mai comprimat și, conform legii lui Pascal, transmite presiunea exercitată asupra acestuia în toate direcțiile.

Ca urmare a acestui fapt, suprafața pământului și corpurile situate pe el suferă presiune din întreaga grosime a aerului sau, așa cum se spune de obicei în astfel de cazuri, experimentează Presiunea atmosferică .

Existența presiunii atmosferice poate explica multe fenomene pe care le întâlnim în viață. Să ne uităm la unele dintre ele.

Figura prezintă un tub de sticlă, în interiorul căruia există un piston care se potrivește strâns pe pereții tubului. Capătul tubului este coborât în ​​apă. Dacă ridicați pistonul, apa se va ridica în spatele lui.

Acest fenomen este utilizat în pompele de apă și în alte dispozitive.

Figura prezintă un vas cilindric. Se inchide cu un dop in care se introduce un tub cu robinet. Aerul este pompat din vas folosind o pompă. Capătul tubului este apoi pus în apă. Dacă deschideți acum robinetul, apa va stropi ca o fântână în interiorul vasului. Apa intră în vas deoarece presiunea atmosferică este mai mare decât presiunea aerului rarefiat din vas.

De ce există învelișul de aer al Pământului?

Ca toate corpurile, moleculele de gaz care alcătuiesc învelișul de aer al Pământului sunt atrase de Pământ.

Dar atunci de ce nu cad toți la suprafața Pământului? Cum se păstrează învelișul aerian al Pământului și atmosfera sa? Pentru a înțelege acest lucru, trebuie să ținem cont de faptul că moleculele de gaz sunt în mișcare continuă și aleatorie. Dar apoi apare o altă întrebare: de ce aceste molecule nu zboară în spațiul cosmic, adică în spațiu.

Pentru a părăsi complet Pământul, o moleculă, precum o navă spațială sau o rachetă, trebuie să aibă o viteză foarte mare (cel puțin 11,2 km/s). Acesta este așa-numitul a doua viteza de evacuare. Viteza majorității moleculelor din învelișul de aer al Pământului este semnificativ mai mică decât această viteză de evacuare. Prin urmare, majoritatea dintre ele sunt legate de Pământ prin gravitație, doar un număr neglijabil de molecule zboară dincolo de Pământ în spațiu.

Mișcarea aleatorie a moleculelor și efectul gravitației asupra lor duc la „planarea” moleculelor de gaz în spațiu lângă Pământ, formând o înveliș de aer sau atmosfera cunoscută nouă.

Măsurătorile arată că densitatea aerului scade rapid odată cu altitudinea. Deci, la o altitudine de 5,5 km deasupra Pământului, densitatea aerului este de 2 ori mai mică decât densitatea sa la suprafața Pământului, la o altitudine de 11 km - de 4 ori mai mică etc. Cu cât este mai mare, cu atât aerul este mai rar. Și, în sfârșit, în straturile superioare (la sute și mii de kilometri deasupra Pământului), atmosfera se transformă treptat în spațiu fără aer. Învelișul de aer al Pământului nu are o limită clară.

Strict vorbind, datorită acțiunii gravitației, densitatea gazului în orice vas închis nu este aceeași pe întregul volum al vasului. La fundul vasului, densitatea gazului este mai mare decât în ​​părțile sale superioare, prin urmare presiunea din vas nu este aceeași. Este mai mare în partea de jos a vasului decât în ​​partea de sus. Cu toate acestea, pentru un gaz conținut într-un vas, această diferență de densitate și presiune este atât de mică încât în ​​multe cazuri poate fi ignorată complet, doar cunoscută despre el. Dar pentru o atmosferă care se întinde pe câteva mii de kilometri, această diferență este semnificativă.

Măsurarea presiunii atmosferice. Experiența lui Torricelli.

Este imposibil să se calculeze presiunea atmosferică folosind formula pentru calcularea presiunii unei coloane de lichid (§ 38). Pentru un astfel de calcul, trebuie să cunoașteți înălțimea atmosferei și densitatea aerului. Dar atmosfera nu are o limită definită, iar densitatea aerului la diferite altitudini este diferită. Cu toate acestea, presiunea atmosferică poate fi măsurată folosind un experiment propus în secolul al XVII-lea de un om de știință italian. Evangelista Torricelli , elev al lui Galileo.

Experimentul lui Torricelli constă în următoarele: un tub de sticlă de aproximativ 1 m lungime, sigilat la un capăt, este umplut cu mercur. Apoi, închizând strâns al doilea capăt al tubului, acesta este răsturnat și coborât într-o cană de mercur, unde acest capăt al tubului este deschis sub nivelul de mercur. Ca în orice experiment cu lichid, o parte din mercur este turnată în ceașcă, iar o parte din acesta rămâne în tub. Înălțimea coloanei de mercur rămasă în tub este de aproximativ 760 mm. Nu există aer deasupra mercurului în interiorul tubului, există un spațiu fără aer, așa că niciun gaz nu exercită presiune de sus asupra coloanei de mercur din interiorul acestui tub și nu afectează măsurătorile.

Torricelli, care a propus experimentul descris mai sus, a dat și explicația acestuia. Atmosfera apasă pe suprafața mercurului din ceașcă. Mercur este în echilibru. Aceasta înseamnă că presiunea din tub este la nivelul ahh 1 (vezi figura) este egală cu presiunea atmosferică. Când presiunea atmosferică se modifică, se modifică și înălțimea coloanei de mercur din tub. Pe măsură ce presiunea crește, coloana se lungește. Pe măsură ce presiunea scade, coloana de mercur își scade înălțimea.

Presiunea din tub la nivelul aa1 este creată de greutatea coloanei de mercur din tub, deoarece nu există aer deasupra mercurului în partea superioară a tubului. Rezultă că presiunea atmosferică este egală cu presiunea coloanei de mercur din tub , adică

p atm = p Mercur

Cu cât presiunea atmosferică este mai mare, cu atât coloana de mercur este mai mare în experimentul lui Torricelli. Prin urmare, în practică, presiunea atmosferică poate fi măsurată prin înălțimea coloanei de mercur (în milimetri sau centimetri). Dacă, de exemplu, presiunea atmosferică este de 780 mm Hg. Artă. (se spune „milimetri de mercur”), asta înseamnă că aerul produce aceeași presiune ca o coloană verticală de mercur de 780 mm înălțime.

Prin urmare, în acest caz, unitatea de măsură pentru presiunea atmosferică este 1 milimetru de mercur (1 mmHg). Să găsim relația dintre această unitate și unitatea cunoscută nouă - pascal(Pa).

Presiunea unei coloane de mercur ρ de mercur cu o înălțime de 1 mm este egală cu:

p = g·ρ·h, p= 9,8 N/kg · 13.600 kg/m 3 · 0,001 m ≈ 133,3 Pa.

Deci, 1 mmHg. Artă. = 133,3 Pa.

În prezent, presiunea atmosferică se măsoară de obicei în hectopascali (1 hPa = 100 Pa). De exemplu, rapoartele meteo pot anunța că presiunea este de 1013 hPa, care este la fel cu 760 mmHg. Artă.

Observând zilnic înălțimea coloanei de mercur din tub, Torricelli a descoperit că această înălțime se modifică, adică presiunea atmosferică nu este constantă, poate crește și scădea. Torricelli a remarcat, de asemenea, că presiunea atmosferică este asociată cu schimbările de vreme.

Dacă atașați o scară verticală la tubul de mercur folosit în experimentul lui Torricelli, obțineți cel mai simplu dispozitiv - barometru cu mercur (din greaca baros- greutate, metreo- Eu masor). Este folosit pentru a măsura presiunea atmosferică.

Barometru - aneroid.

În practică, un barometru de metal numit barometru de metal este folosit pentru a măsura presiunea atmosferică. aneroid (tradus din greaca - aneroid). Așa se numește un barometru deoarece nu conține mercur.

Aspectul aneroidului este prezentat în figură. Partea sa principală este o cutie de metal 1 cu o suprafață ondulată (ondulată) (vezi cealaltă figură). Aerul este pompat din această cutie și, pentru a preveni zdrobirea presiunii atmosferice, capacul său 2 este tras în sus de un arc. Pe măsură ce presiunea atmosferică crește, capacul se îndoaie și strânge arcul. Pe măsură ce presiunea scade, arcul îndreaptă capacul. O săgeată indicatoare 4 este atașată de arc folosind un mecanism de transmisie 3, care se deplasează spre dreapta sau spre stânga când presiunea se schimbă. Sub săgeată există o scară, ale cărei diviziuni sunt marcate în funcție de citirile barometrului cu mercur. Astfel, numărul 750, față de care se află săgeata aneroidă (vezi figura), arată că în acest momentîntr-un barometru cu mercur, înălțimea coloanei de mercur este de 750 mm.

Prin urmare, presiunea atmosferică este de 750 mmHg. Artă. sau ≈ 1000 hPa.

Valoarea presiunii atmosferice este foarte importantă pentru prezicerea vremii pentru zilele următoare, deoarece modificările presiunii atmosferice sunt asociate cu schimbările vremii. Un barometru este un instrument necesar pentru observațiile meteorologice.

Presiunea atmosferică la diferite altitudini.

Într-un lichid, presiunea, după cum știm, depinde de densitatea lichidului și de înălțimea coloanei sale. Datorită compresibilității scăzute, densitatea lichidului la diferite adâncimi este aproape aceeași. Prin urmare, atunci când calculăm presiunea, considerăm constantă densitatea acesteia și luăm în considerare doar modificarea înălțimii.

Situația cu gazele este mai complicată. Gazele sunt foarte compresibile. Și cu cât un gaz este mai comprimat, cu atât densitatea lui este mai mare și presiunea pe care o produce este mai mare. La urma urmei, presiunea gazului este creată de impactul moleculelor sale asupra suprafeței corpului.

Straturile de aer de la suprafața Pământului sunt comprimate de toate straturile de aer aflate deasupra lor. Dar cu cât stratul de aer este mai sus de la suprafață, cu atât este mai slab comprimat, cu atât densitatea sa este mai mică. Prin urmare, cu atât produce mai puțină presiune. Dacă, de exemplu, un balon se ridică deasupra suprafeței Pământului, atunci presiunea aerului asupra balonului devine mai mică. Acest lucru se întâmplă nu numai pentru că înălțimea coloanei de aer deasupra acesteia scade, ci și pentru că densitatea aerului scade. Este mai mic în partea de sus decât în ​​partea de jos. Prin urmare, dependența presiunii aerului de altitudine este mai complexă decât cea a lichidelor.

Observațiile arată că presiunea atmosferică în zonele de la nivelul mării este în medie de 760 mm Hg. Artă.

Presiunea atmosferică egală cu presiunea unei coloane de mercur de 760 mm înălțime la o temperatură de 0 ° C se numește presiune atmosferică normală.

Presiune atmosferică normală este egal cu 101.300 Pa = 1013 hPa.

Cu cât este mai mare altitudinea deasupra nivelului mării, cu atât presiunea este mai mică.

La urcușuri mici, în medie, la fiecare 12 m de înălțime, presiunea scade cu 1 mmHg. Artă. (sau cu 1,33 hPa).

Cunoscând dependența presiunii de altitudine, puteți determina altitudinea deasupra nivelului mării prin modificarea citirilor barometrului. Se numesc aneroidii care au o scară prin care înălțimea deasupra nivelului mării poate fi măsurată direct altimetre . Sunt folosite în aviație și alpinism.

Manometre.

Știm deja că barometrele sunt folosite pentru a măsura presiunea atmosferică. Pentru a măsura presiuni mai mari sau mai mici decât presiunea atmosferică, se utilizează manometre (din greaca manos- rare, libere, metreo- Eu masor). Sunt manometre lichidȘi metal.

Să ne uităm mai întâi la dispozitiv și la acțiune. manometrul lichidului deschis. Este alcătuit dintr-un tub de sticlă cu două picioare în care se toarnă ceva lichid. Lichidul este instalat în ambele coturi la același nivel, deoarece doar presiunea atmosferică acționează pe suprafața sa în coturile vasului.

Pentru a înțelege cum funcționează un astfel de manometru, acesta poate fi conectat printr-un tub de cauciuc la o cutie plată rotundă, a cărei latură este acoperită cu folie de cauciuc. Dacă apăsați cu degetul pe film, nivelul lichidului din cotul manometrului conectat la cutie va scădea, iar în celălalt cot va crește. Ce explică asta?

Când apăsați pe film, presiunea aerului din cutie crește. Conform legii lui Pascal, această creștere a presiunii este transmisă și fluidului din cotul manometrului care este conectat la cutie. Prin urmare, presiunea asupra fluidului din acest cot va fi mai mare decât în ​​celălalt, unde asupra fluidului acţionează doar presiunea atmosferică. Sub forța acestei presiuni în exces, lichidul va începe să se miște. In cotul cu aer comprimat lichidul va cadea, in celalalt se va ridica. Fluidul va ajunge la echilibru (oprește) atunci când excesul de presiune a aerului comprimat este echilibrat de presiunea produsă de excesul de coloana de lichid din celălalt picior al manometrului.

Cu cât apăsați mai tare pe film, cu atât coloana de lichid în exces este mai mare, cu atât presiunea acesteia este mai mare. Prin urmare, modificarea presiunii poate fi judecată după înălțimea acestei coloane în exces.

Figura arată cum un astfel de manometru poate măsura presiunea din interiorul unui lichid. Cu cât tubul este scufundat mai adânc în lichid, cu atât diferența de înălțime a coloanelor de lichid din coturile manometrelor devine mai mare., prin urmare, și fluidul generează mai multă presiune.

Dacă instalați cutia dispozitivului la o anumită adâncime în interiorul lichidului și o întoarceți cu filmul în sus, lateral și în jos, citirile manometrului nu se vor schimba. Așa ar trebui să fie, pentru că la același nivel în interiorul unui lichid, presiunea este egală în toate direcțiile.

Imaginea arată manometru metalic . Partea principală a unui astfel de manometru este un tub metalic îndoit într-o țeavă 1 , al cărui capăt este închis. Celălalt capăt al tubului folosind un robinet 4 comunică cu vasul în care se măsoară presiunea. Pe măsură ce presiunea crește, tubul se îndoaie. Mișcarea capătului său închis cu ajutorul unei pârghii 5 și crețuri 3 transmisă săgeții 2 , deplasându-se lângă cântarul instrumentului. Când presiunea scade, tubul, datorită elasticității sale, revine la poziția anterioară, iar săgeata revine la diviziunea zero a scalei.

Pompa de lichid cu piston.

În experimentul pe care l-am considerat mai devreme (§ 40), s-a stabilit că apa din tubul de sticlă, sub influența presiunii atmosferice, s-a ridicat în sus în spatele pistonului. Pe asta se bazează acțiunea. piston pompe

Pompa este prezentată schematic în figură. Este format dintr-un cilindru, în interiorul căruia un piston se mișcă în sus și în jos, strâns adiacent pereților vasului. 1 . Supapele sunt instalate în partea inferioară a cilindrului și în pistonul propriu-zis 2 , deschizându-se doar în sus. Când pistonul se mișcă în sus, apa sub influența presiunii atmosferice intră în conductă, ridică supapa inferioară și se deplasează în spatele pistonului.

Pe măsură ce pistonul se mișcă în jos, apa de sub piston apasă pe supapa de jos și se închide. În același timp, sub presiunea apei, o supapă din interiorul pistonului se deschide, iar apa curge în spațiul de deasupra pistonului. Data viitoare când pistonul se mișcă în sus, apa de deasupra se ridică și se toarnă în conducta de evacuare. În același timp, în spatele pistonului se ridică o nouă porțiune de apă, care, atunci când pistonul este coborât ulterior, va apărea deasupra acestuia, iar toată această procedură se repetă din nou și din nou în timp ce pompa funcționează.

Presa hidraulica.

Legea lui Pascal explică acțiunea mașină hidraulică (din greaca hidraulica- apa). Acestea sunt mașini a căror funcționare se bazează pe legile mișcării și echilibrului fluidelor.

Partea principală a unei mașini hidraulice sunt doi cilindri de diametre diferite, echipați cu pistoane și un tub de legătură. Spațiul de sub pistoane și tub este umplut cu lichid (de obicei ulei mineral). Înălțimile coloanelor de lichid din ambii cilindri sunt aceleași atâta timp cât nu acționează forțe asupra pistoanelor.

Să presupunem acum că forțele F 1 și F 2 - forțele care acționează asupra pistoanelor, S 1 și S 2 - zonele pistonului. Presiunea sub primul (mic) piston este egală cu p 1 = F 1 / S 1, iar sub al doilea (mare) p 2 = F 2 / S 2. Conform legii lui Pascal, presiunea este transmisă în mod egal în toate direcțiile de un fluid în repaus, adică. p 1 = p 2 sau F 1 / S 1 = F 2 / S 2, din:

F 2 / F 1 = S 2 / S 1 .

Prin urmare, puterea F 2 de atâtea ori mai multă putere F 1 , De câte ori este aria pistonului mare mai mare decât aria pistonului mic?. De exemplu, dacă aria pistonului mare este de 500 cm2, iar cel mic este de 5 cm2 și o forță de 100 N acționează asupra pistonului mic, atunci o forță de 100 de ori mai mare, adică 10.000 N, va actioneaza asupra pistonului mai mare.

Astfel, cu ajutorul unei mașini hidraulice, se poate echilibra o forță mai mare cu o forță mică.

Atitudine F 1 / F 2 arată câștigul în forță. De exemplu, în exemplul dat, câștigul în putere este de 10.000 N / 100 N = 100.

O mașină hidraulică folosită pentru presare (stors) se numește presa hidraulica .

Presele hidraulice sunt folosite acolo unde este necesară o forță mai mare. De exemplu, pentru stoarcerea uleiului din semințe în mori de ulei, pentru presarea placajului, cartonului, fânului. În fabricile metalurgice, prese hidraulice sunt folosite pentru a face arbori de mașini din oțel, roți de cale ferată și multe alte produse. Presele hidraulice moderne pot dezvolta forțe de zeci și sute de milioane de newtoni.

Dispozitiv presa hidraulica prezentate schematic în figură. Corpul presat 1 (A) este plasat pe o platformă conectată la pistonul mare 2 (B). Cu ajutorul unui mic piston 3 (D), se creează presiune mare asupra lichidului. Această presiune este transmisă în fiecare punct al fluidului care umple cilindrii. Prin urmare, aceeași presiune acționează asupra celui de-al doilea piston, mai mare. Dar, deoarece aria celui de-al doilea (mare) piston este mai mare decât aria celui mic, forța care acționează asupra acestuia va fi mai mare decât forța care acționează asupra pistonului 3 (D). Sub influența acestei forțe, pistonul 2 (B) se va ridica. Când pistonul 2 (B) se ridică, corpul (A) se sprijină pe platforma superioară staționară și este comprimat. Manometrul 4 (M) măsoară presiunea fluidului. Supapa de siguranță 5 (P) se deschide automat când presiunea fluidului depășește valoarea admisă.

De la cilindru mic la lichid mare pompat prin mișcări repetate ale pistonului mic 3 (D). Acest lucru se face după cum urmează. Când pistonul mic (D) se ridică, supapa 6 (K) se deschide și lichidul este aspirat în spațiul de sub piston. Când pistonul mic este coborât sub influența presiunii lichidului, supapa 6 (K) se închide și supapa 7 (K") se deschide, iar lichidul curge în vasul mare.

Efectul apei și gazelor asupra unui corp scufundat în ele.

Sub apă putem ridica cu ușurință o piatră greu de ridicat în aer. Dacă puneți un dop sub apă și îl eliberați din mâini, acesta va pluti în sus. Cum pot fi explicate aceste fenomene?

Știm (§ 38) că lichidul apasă pe fundul și pereții vasului. Și dacă un corp solid este plasat în interiorul lichidului, acesta va fi, de asemenea, supus presiunii, la fel ca pereții vasului.

Să luăm în considerare forțele care acționează din lichid asupra unui corp scufundat în el. Pentru a fi mai ușor de raționat, să alegem un corp care are forma unui paralelipiped cu baze paralele cu suprafața lichidului (Fig.). Forțele care acționează pe fețele laterale ale corpului sunt egale în perechi și se echilibrează între ele. Sub influența acestor forțe, corpul se contractă. Dar forțele care acționează asupra marginilor superioare și inferioare ale corpului nu sunt aceleași. Marginea superioară este apăsată cu forță de sus F 1 coloană de lichid înalt h 1 . La nivelul marginii inferioare, presiunea produce o coloană de lichid cu o înălțime h 2. Această presiune, după cum știm (§ 37), este transmisă în interiorul lichidului în toate direcțiile. În consecință, pe fața inferioară a corpului de jos în sus cu forță F 2 apasă o coloană de lichid înalt h 2. Dar hîncă 2 h 1, deci, modulul de forță FÎncă 2 module de putere F 1 . Prin urmare, corpul este împins afară din lichid cu forță F Vt, egal cu diferența de forțe F 2 - F 1, adică

Dar S·h = V, unde V este volumul paralelipipedului, iar ρ f ·V = m f este masa lichidului din volumul paralelipipedului. Prin urmare,

F out = g m w = P w,

adică forța de plutire este egală cu greutatea lichidului în volumul corpului scufundat în el(forța de plutire este egală cu greutatea lichidului de același volum cu volumul corpului scufundat în el).

Existența unei forțe care împinge un corp dintr-un lichid este ușor de detectat experimental.

Pe imagine A prezintă un corp suspendat de un arc cu un indicator de săgeată la capăt. Săgeata marchează tensiunea arcului pe trepied. Când corpul este eliberat în apă, izvorul se contractă (Fig. b). Aceeași contracție a arcului se va obține dacă acționați asupra corpului de jos în sus cu o oarecare forță, de exemplu, apăsați cu mâna (ridicați).

Prin urmare, experiența confirmă acest lucru un corp într-un lichid este acționat de o forță care împinge corpul afară din lichid.

După cum știm, legea lui Pascal se aplică și gazelor. De aceea corpurile în gaz sunt supuse unei forțe care le împinge în afara gazului. Sub influența acestei forțe, baloanele se ridică în sus. Existența unei forțe care împinge un corp dintr-un gaz poate fi observată și experimental.

Atârnăm o minge de sticlă sau un balon mare închis cu un dop din tigaia de cântare scurtată. Balanta este echilibrata. Apoi un vas larg este plasat sub balon (sau bilă), astfel încât să înconjoare întregul balon. Vasul este umplut cu dioxid de carbon, a cărui densitate este mai mare decât densitatea aerului (prin urmare, dioxidul de carbon se scufundă și umple vasul, deplasând aerul din el). În acest caz, echilibrul cântarilor este perturbat. Cupa cu balonul suspendat se ridică în sus (Fig.). Un balon scufundat în dioxid de carbon experimentează o forță de flotabilitate mai mare decât forța care acționează asupra lui în aer.

Forța care împinge un corp dintr-un lichid sau gaz este îndreptată opus forței gravitaționale aplicate acestui corp..

Prin urmare, prolkosmos). Tocmai de aceea în apă ridicăm uneori cu ușurință corpuri pe care le ținem cu dificultăți în aer.

O găleată mică și un corp cilindric sunt suspendate de arc (Fig., a). O săgeată de pe trepied marchează întinderea izvorului. Arată greutatea corpului în aer. După ce a ridicat corpul, sub acesta este plasat un vas de turnare umplut cu lichid până la nivelul tubului de turnare. După care corpul este complet scufundat în lichid (Fig., b). în care o parte din lichid, al cărui volum este egal cu volumul corpului, este turnată din vasul de turnare în pahar. Arcul se contractă și indicatorul arcului se ridică, indicând o scădere a greutății corporale în fluid. În acest caz, pe lângă gravitație, o altă forță acționează asupra corpului, împingându-l afară din lichid. Dacă lichidul dintr-un pahar este turnat în găleata superioară (adică lichidul care a fost deplasat de corp), atunci indicatorul arcului va reveni la poziția sa inițială (Fig., c).

Pe baza acestei experiențe se poate concluziona că forța care împinge afară un corp complet scufundat într-un lichid este egală cu greutatea lichidului în volumul acestui corp . Am primit aceeași concluzie în § 48.

Dacă s-ar face un experiment similar cu un corp scufundat în ceva gaz, ar arăta asta forța care împinge un corp dintr-un gaz este, de asemenea, egală cu greutatea gazului luat în volumul corpului .

Forța care împinge un corp dintr-un lichid sau gaz se numește forța arhimediană, în onoarea savantului Arhimede , care i-a subliniat mai întâi existența și i-a calculat valoarea.

Deci, experiența a confirmat că forța arhimediană (sau plutitoare) este egală cu greutatea lichidului în volumul corpului, adică. F A = P f = g mși. Masa de lichid mf deplasată de un corp poate fi exprimată prin densitatea sa ρf și volumul corpului Vt scufundat în lichid (deoarece Vf - volumul de lichid deplasat de corp este egal cu Vt - volumul corpului scufundat în lichid), adică m f = ρ f ·V t. Atunci obținem:

F A= g·ρși · V T

În consecință, forța arhimediană depinde de densitatea lichidului în care este scufundat corpul și de volumul acestui corp. Dar nu depinde, de exemplu, de densitatea substanței corpului scufundat în lichid, deoarece această cantitate nu este inclusă în formula rezultată.

Să determinăm acum greutatea unui corp scufundat într-un lichid (sau gaz). Deoarece cele două forțe care acționează asupra corpului în acest caz sunt direcționate în direcții opuse (forța gravitației este în jos, iar forța arhimediană este în sus), atunci greutatea corpului în lichidul P 1 va fi mai mică decât greutatea lui. corpul în vid P = g m pe forța arhimediană F A = g m w (unde m g - masa de lichid sau gaz deplasat de corp).

Prin urmare, dacă un corp este scufundat într-un lichid sau gaz, atunci pierde la fel de multă greutate cât cântărește lichidul sau gazul pe care l-a deplasat..

Exemplu. Determinați forța de plutire care acționează asupra unei pietre cu un volum de 1,6 m 3 în apă de mare.

Să notăm condițiile problemei și să o rezolvăm.

Când corpul plutitor ajunge la suprafața lichidului, atunci cu mișcarea sa în sus, forța arhimediană va scădea. De ce? Dar pentru că volumul părții corpului scufundată în lichid va scădea, iar forța arhimediană este egală cu greutatea lichidului în volumul părții corpului scufundată în el.

Când forța arhimediană devine egală cu forța gravitației, corpul se va opri și va pluti pe suprafața lichidului, parțial scufundat în el.

Concluzia rezultată poate fi ușor verificată experimental.

Turnați apă în vasul de drenaj până la nivelul tubului de drenaj. După aceasta, vom scufunda corpul plutitor în vas, după ce l-am cântărit în prealabil în aer. După ce a coborât în ​​apă, un corp deplasează un volum de apă egal cu volumul părții corpului scufundată în el. După ce am cântărit această apă, aflăm că greutatea ei (forța arhimediană) este egală cu forța gravitațională care acționează asupra unui corp plutitor sau cu greutatea acestui corp în aer.

După ce am făcut aceleași experimente cu orice alte corpuri care plutesc în lichide diferite - apă, alcool, soluție de sare, puteți fi sigur că dacă un corp plutește într-un lichid, atunci greutatea lichidului deplasat de acesta este egală cu greutatea acestui corp în aer.

Este ușor să demonstrezi asta dacă densitatea unui solid solid este mai mare decât densitatea unui lichid, atunci corpul se scufundă într-un astfel de lichid. Un corp cu o densitate mai mică plutește în acest lichid. O bucată de fier, de exemplu, se scufundă în apă, dar plutește în mercur. Un corp a cărui densitate este egală cu densitatea lichidului rămâne în echilibru în interiorul lichidului.

Gheața plutește la suprafața apei, deoarece densitatea acesteia este mai mică decât densitatea apei.

Cu cât densitatea corpului este mai mică în comparație cu densitatea lichidului, cu atât mai puțină parte a corpului este scufundată în lichid. .

La densități egale ale corpului și lichidului, corpul plutește în interiorul lichidului la orice adâncime.

Două lichide nemiscibile, de exemplu apă și kerosen, sunt amplasate într-un vas în funcție de densitățile lor: în partea inferioară a vasului - apă mai densă (ρ = 1000 kg/m3), deasupra - kerosen mai ușor (ρ = 800 kg). /m3) .

Densitatea medie a organismelor vii care locuiesc în mediul acvatic diferă puțin de densitatea apei, astfel încât greutatea lor este aproape complet echilibrată de forța arhimediană. Datorită acestui fapt, animalele acvatice nu au nevoie de schelete atât de puternice și masive precum cele terestre. Din același motiv, trunchiurile plantelor acvatice sunt elastice.

Vezica natatoare a unui pește își schimbă cu ușurință volumul. Când un pește, cu ajutorul mușchilor, coboară la o adâncime mai mare, iar presiunea apei asupra acestuia crește, bula se contractă, volumul corpului peștelui scade și nu este împins în sus, ci plutește în adâncuri. Astfel, peștele își poate regla adâncimea scufundării în anumite limite. Balenele își reglează adâncimea scufundării prin scăderea și creșterea capacității pulmonare.

Navigarea navelor.

Navele care navighează pe râuri, lacuri, mări și oceane sunt construite din materiale diferite cu densităţi diferite. Coca navelor este de obicei realizată din tablă de oțel. Toate elementele de fixare interioare care conferă rezistență navelor sunt, de asemenea, realizate din metale. Pentru a construi nave se folosesc diverse materiale care au atât densități mai mari, cât și mai mici în comparație cu apa.

Cum plutesc navele, iau la bord și transportă mărfuri mari?

Un experiment cu un corp plutitor (§ 50) a arătat că corpul deplasează atât de multă apă cu partea sa subacvatică încât greutatea acestei ape este egală cu greutatea corpului în aer. Acest lucru este valabil și pentru orice navă.

Greutatea apei deplasată de partea subacvatică a navei este egală cu greutatea navei cu încărcătura în aer sau cu forța gravitațională care acționează asupra navei cu încărcătura.

Adâncimea la care o navă este scufundată în apă se numește proiect . Pescajul maxim admis este marcat pe carena navei cu o linie roșie numită linia de plutire (din olandeză. apă- apa).

Greutatea apei deplasată de o navă atunci când este scufundată pe linia de plutire, egală cu forța gravitațională care acționează asupra navei încărcate, se numește deplasarea navei..

În prezent, pentru transportul petrolului sunt construite nave cu o deplasare de 5.000.000 kN (5 × 10 6 kN) sau mai mult, adică cu o masă de 500.000 de tone (5 × 10 5 t) sau mai mult împreună cu încărcătura.

Dacă scădem greutatea vasului în sine din deplasare, obținem capacitatea de transport a acestui vas. Capacitatea de transport arată greutatea încărcăturii transportate de navă.

Construcția navală a existat în trecut Egiptul antic, în Fenicia (se crede că fenicienii erau unul dintre cei mai buni constructori de nave), China antică.

În Rusia, construcția de nave și-a luat naștere la începutul secolelor al XVII-lea și al XVIII-lea. S-au construit în mare parte nave de război, dar în Rusia au fost construite primul spărgător de gheață și nave cu motor. combustie interna, spărgătorul de gheață nuclear „Arktika”.

Aeronautică.

Desen care descrie balul fraților Montgolfier din 1783: „Vedere și dimensiuni exacte„The Balloon Globe”, care a fost primul”. 1786

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au visat la oportunitatea de a zbura deasupra norilor, de a înota în oceanul de aer, așa cum înotau pe mare. Pentru aeronautică

La început, au folosit baloane care erau umplute fie cu aer încălzit, fie cu hidrogen, fie cu heliu.

Pentru ca un balon să se ridice în aer, este necesar ca forța arhimediană (flotabilitatea) F O acțiune asupra mingii a fost mai mare decât forța gravitației F grele, adică F A > F greu

Pe măsură ce mingea se ridică în sus, forța arhimediană care acționează asupra ei scade ( F A = gρV), deoarece densitatea straturilor superioare ale atmosferei este mai mică decât cea a suprafeței Pământului. Pentru a se ridica mai sus, un balast (greutate) special este aruncat din minge și acest lucru ușurează mingea. În cele din urmă mingea atinge înălțimea maximă de ridicare. Pentru a elibera mingea din carcasa ei, o parte din gaz este eliberată folosind o supapă specială.

ÎN direcție orizontală un balon cu aer cald se mișcă doar sub influența vântului, motiv pentru care se numește balon (din greaca aer- aer, stato- în picioare). Nu cu mult timp în urmă, baloanele uriașe au fost folosite pentru a studia straturile superioare ale atmosferei și stratosferei - baloane stratosferice .

Înainte de a învăța cum să construiască avioane mari pentru a transporta pasageri și mărfuri pe calea aerului, au fost folosite baloane controlate - dirijabile. Au o formă alungită; sub corp este suspendată o gondolă cu un motor, care antrenează elicea.

Balonul nu numai că se ridică de la sine, ci poate ridica și o marfă: cabina, oameni, instrumente. Prin urmare, pentru a afla ce fel de sarcină poate ridica un balon, este necesar să o determine lift.

Să lăsăm, de exemplu, să fie lansat în aer un balon cu un volum de 40 m 3 umplut cu heliu. Masa de heliu care umple învelișul mingii va fi egală cu:
m Ge = ρ Ge V = 0,1890 kg/m 3 40 m 3 = 7,2 kg,
iar greutatea lui este:
P Ge = g m Ge; P Ge = 9,8 N/kg · 7,2 kg = 71 N.
Forța de plutire (Arhimedean) care acționează asupra acestei mingi în aer este egală cu greutatea aerului cu un volum de 40 m 3, adică.
F A = ​​​​g·ρ aer V; F A = ​​​​9,8 N/kg · 1,3 kg/m3 · 40 m3 = 520 N.

Aceasta înseamnă că această minge poate ridica o sarcină cântărind 520 N - 71 N = 449 N. Aceasta este forța sa de ridicare.

Un balon de același volum, dar umplut cu hidrogen, poate ridica o sarcină de 479 N. Aceasta înseamnă că forța sa de ridicare este mai mare decât cea a unui balon plin cu heliu. Dar heliul este încă mai des folosit, deoarece nu arde și, prin urmare, este mai sigur. Hidrogenul este un gaz inflamabil.

Este mult mai ușor să ridici și să cobori o minge plină cu aer fierbinte. Pentru a face acest lucru, un arzător este amplasat sub gaura situată în partea inferioară a mingii. Folosind un arzător cu gaz, puteți regla temperatura aerului din interiorul mingii și, prin urmare, densitatea și forța de plutire a acesteia. Pentru a face bila să se ridice mai sus, este suficient să încălziți mai puternic aerul din ea prin creșterea flăcării arzătorului. Pe măsură ce flacăra arzătorului scade, temperatura aerului din bilă scade și mingea coboară.

Puteți selecta o temperatură a mingii la care greutatea mingii și a cabinei să fie egală cu forța de plutire. Apoi mingea va atârna în aer și va fi ușor să faci observații din ea.

Pe măsură ce știința s-a dezvoltat, au avut loc schimbări semnificative în tehnologia aeronautică. A devenit posibil să se utilizeze noi cochilii pentru baloane, care au devenit durabile, rezistente la îngheț și ușoare.

Progresele în domeniul ingineriei radio, electronicii și automatizării au făcut posibilă proiectarea baloanelor fără pilot. Aceste baloane sunt folosite pentru studiul curenților de aer, pentru cercetări geografice și biomedicale în straturile inferioare ale atmosferei.

Presiune Acest termen are alte semnificații, vezi Presiune (sensuri). Dimensiunea unități SI SGS

Presiune- o mărime fizică egală numeric cu forța F, acționând pe unitate de suprafață S perpendicular pe aceasta suprafata. La un punct dat, presiunea este definită ca raportul dintre componenta normală a forței care acționează asupra unui element de suprafață mic și aria sa:

Presiunea medie pe întreaga suprafață este raportul dintre forță și suprafața:

Presiunea caracterizează starea continuumului și este componenta diagonală a tensorului tensiunii. În cel mai simplu caz al unui mediu staționar în echilibru izotrop, presiunea nu depinde de orientare. Presiunea poate fi considerată și o măsură a energiei potențiale stocate într-un mediu continuu pe unitate de volum și măsurată în unități de energie pe unitate de volum.

Presiunea este o mărime fizică intensă. Presiunea în sistemul SI se măsoară în pascali (newtoni pe metru pătrat sau, echivalent, jouli pe metru cub); De asemenea, sunt utilizate următoarele unități:

  • Atmosfera tehnica (ata - absolut, ati - excesiv)
  • Atmosfera fizică
  • Milimetru de mercur
  • Contor coloană de apă
  • Inch de mercur
  • Liră-forță pe inch pătrat
Unități de presiune Pascal
(Pa, Pa) Bar



(mm Hg, mmHg, Torr, torr) Contor de coloană de apă
(m coloană de apă, m H20) lbf
pe mp inch
(psi) 1 Pa 1 bar 1 atm 1 atm 1 mmHg 1 m apă Artă. 1 psi

Măsurarea presiunii gazelor și lichidelor se realizează cu manometre, manometre diferențiale, vacuometre, senzori de presiune, presiune atmosferică - barometre, tensiune arterială - tonometre.

Vezi si

  • Presiunea arterială
  • Presiunea atmosferică
  • Formula barometrică
  • Vid
  • Presiune ușoară
  • Presiune de difuzie
  • legea lui Bernoulli
  • legea lui Pascal
  • Presiunea sonoră și presiunea sonoră
  • Măsurarea presiunii
  • Presiune critică
  • Manometru
  • Stresul mecanic
  • Teoria cinetică moleculară
  • Cap (hidrodinamică)
  • Presiunea oncotică
  • Presiune osmotica
  • Presiune parțială
  • Ecuația de stare
  • Știința materialelor de ultraînaltă presiune

Note

  1. Engleză E.R. Cohen și colab., „Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry”, IUPAC Green Book, ediția a treia, tipărirea a doua, IUPAC & RSC Publishing, Cambridge (2008). - p. 14.

Salutare tuturor!

Vremea Sezoane Prognoza precipitațiilor și nori Umiditate (absolută și relativă) Presiune Temperatura aerului Direcția vântuluiVânt Furtună Tornadă Uragan Furtună Categorii:
  • Mărimi fizice în ordine alfabetică
  • Unități de presiune

Unități de presiune

  • Pascal (newton pe metru pătrat)
  • Milimetru de mercur (torr)
  • Microni de mercur (10−3 torr)
  • Milimetru de apă (sau coloană de apă)
  • Atmosfera
    • Atmosfera este fizică
    • Atmosfera este tehnică
  • Kilogram-forță pe centimetru pătrat, kilogram-forță pe metru pătrat
  • Dina pe centimetru pătrat (bariu)
  • Liră-forță pe inch pătrat (psi)
  • Pieza (tonă-forță pe metru pătrat, pereți pe metru pătrat)
Unități de presiune Pascal
(Pa, Pa) Bar
(bar, bar) Atmosferă tehnică
(la, la) Atmosfera fizică
(atm, atm) Milimetru de mercur
(mm Hg, mm Hg, Torr, torr) Contor de coloană de apă
(m coloană de apă, m H 2 O) Lira forță
pe mp inch
(psi) 1 Pa 1 bar 1 atm 1 atm 1 mmHg. Artă. 1 m apă Artă. 1 psi

Legături

  • Conversia unităților de presiune între ele
  • Tabel de conversie pentru unitățile de măsurare a presiunii.

Tensiunea arterială - ce este? Ce tensiune arterială este considerată normală?

Ce înseamnă tensiunea arterială? Totul este destul de simplu. Este unul dintre principalii indicatori de activitate a sistemului cardio-vascular. Să ne uităm la această problemă mai detaliat.

Ce este tensiunea arterială?

Tensiunea arterială este procesul de comprimare a pereților capilarelor, arterelor și venelor sub influența circulației sanguine.

feluri tensiune arteriala:

  • superior sau sistolic;
  • inferior sau diastolic.

Ambele valori ar trebui luate în considerare atunci când vă determinați nivelul tensiunii arteriale. Primele unități de măsură ale acestuia rămân - milimetrii de mercur. Acest lucru se datorează faptului că mașinile mai vechi foloseau mercur pentru a determina nivelul tensiunii arteriale. Prin urmare, indicatorul tensiunii arteriale arată astfel: tensiune arterială superioară (de exemplu, 130) / tensiune arterială scăzută (de exemplu, 70) mm Hg. Artă.

Circumstanțele care afectează direct intervalul de tensiune arterială includ:

  • nivelul de forță al contracțiilor efectuate de inimă;
  • proporția de sânge ejectat de inimă în timpul fiecărei contracții;
  • rezistenta peretelui vase de sânge care pare să curgă sângele;
  • cantitatea de sânge care circulă în organism;
  • fluctuațiile presiunii în piept care sunt cauzate de procesul respirator.

Nivelurile tensiunii arteriale se pot schimba pe parcursul zilei și pe măsură ce îmbătrânești. Dar pentru majoritatea oameni sanatosi caracterizat printr-o tensiune arterială stabilă.

Determinarea tipurilor de tensiune arterială

Tensiunea arterială sistolică (superioară) este o caracteristică a stării generale a venelor, capilarelor, arterelor, precum și a tonusului acestora, care este cauzată de contracția mușchiului inimii. Este responsabil pentru munca inimii, și anume cu ce forță aceasta din urmă este capabilă să împingă sângele.

Astfel, nivelul presiunii superioare depinde de puterea și viteza cu care apar contracțiile inimii.

Este nerezonabil să se afirme că presiunea arterială și cardiacă sunt același concept, deoarece aorta participă și ea la formarea ei.

Presiunea inferioară (diastolică) caracterizează activitatea vaselor de sânge. Cu alte cuvinte, acesta este nivelul tensiunii arteriale în momentul în care inima este cel mai relaxată.

Presiunea mai scăzută se formează ca urmare a contracției arterelor periferice, cu ajutorul căruia sângele pătrunde în organele și țesuturile corpului. Prin urmare, starea vaselor de sânge – tonusul și elasticitatea lor – este responsabilă de nivelul tensiunii arteriale.

Cum să afli nivelul tensiunii arteriale?

Puteți afla nivelul tensiunii arteriale folosind un dispozitiv special numit „tonometrul tensiunii arteriale”. Acest lucru se poate face fie la medic (sau asistenta), fie la domiciliu, achizitionand mai intai aparatul de la farmacie.

Distinge următoarele tipuri tonometre:

  • automat;
  • semiautomat;
  • mecanic.

Un tonometru mecanic constă dintr-o manșetă, un manometru sau un afișaj, un bec de umflare și un stetoscop. Cum funcționează: puneți manșeta pe braț, puneți un stetoscop sub ea (ar trebui să vă auziți pulsul), umflați manșeta cu aer până când se oprește, apoi începeți să o dezumflați treptat, deșuruband roata de pe bec. La un moment dat, veți auzi clar sunete pulsatoare în căștile stetoscopului, apoi se vor opri. Aceste două semne sunt tensiunea arterială superioară și inferioară.

Un tonometru semi-automat constă dintr-o manșetă, un afișaj electronic și un bec. Cum funcționează: puneți o manșetă, umflați becul la maximum, apoi eliberați-l. Pe afișajul electronic apar valorile superioare și inferioare ale tensiunii arteriale și numărul de bătăi pe minut (puls).

Un monitor automat al tensiunii arteriale este format dintr-o manșetă, un afișaj electronic și un compresor, care efectuează manipulări pentru pomparea și dezumflarea aerului. Cum funcționează: puneți manșeta, porniți dispozitivul și așteptați rezultatul.

Este în general acceptat că un tonometru mecanic dă cel mai mult rezultat exact. De asemenea, este mai accesibil. În același timp, tensiometrele automate și semi-automate rămân cele mai convenabile de utilizat. Astfel de modele sunt potrivite în special pentru persoanele în vârstă. Mai mult, unele tipuri au o funcție de notificare vocală pentru indicatorii de presiune.

Trebuie să măsurați tensiunea arterială nu mai devreme de treizeci de minute după orice activitate fizică (chiar minoră) și la o oră după ce ați băut cafea și alcool. Înainte de procesul de măsurare în sine, trebuie să stați în liniște câteva minute și să vă trageți respirația.

Tensiunea arterială - normală după vârstă

Fiecare persoană are normă individuală Tensiunea arterială, care nu poate fi asociată cu nicio boală.

Nivelurile tensiunii arteriale sunt determinate de o serie de factori care sunt de o importanță deosebită:

  • vârsta și sexul persoanei;
  • caracteristici personale;
  • mod de viata;
  • caracteristicile stilului de viață (activitate de muncă, tipul preferat de recreere și așa mai departe).

Tensiunea arterială tinde, de asemenea, să crească atunci când se desfășoară activități fizice neobișnuite și stres emoțional. Și dacă o persoană efectuează în mod constant activitate fizică (de exemplu, un atlet), atunci nivelul tensiunii arteriale se poate schimba, de asemenea, atât temporar, cât și pentru o perioadă lungă. De exemplu, când o persoană este sub stres, atunci tensiunea lui poate crește la treizeci de mm Hg. Artă. din norma.

Cu toate acestea, există încă anumite limite pentru tensiunea arterială normală. Și fiecare zece puncte de abatere de la normă indică o perturbare a funcționării organismului.

Tensiunea arterială - normală după vârstă

De asemenea, puteți calcula tensiunea arterială individuală folosind următoarele formule:

1. Pentru bărbați:

  • tensiune arterială superioară = 109 + (0,5 * număr ani plini) + (0,1 * greutate în kg);
  • scăderea tensiunii arteriale = 74 + (0,1 * număr de ani împliniți) + (0,15 * greutate în kg).

2. Pentru femei:

  • tensiune arterială superioară = 102 + (0,7 * număr de ani împliniți) + 0,15 * greutate în kg);
  • scăderea tensiunii arteriale = 74 + (0,2 * număr de ani împliniți) + (0,1 * greutate în kg).

Rotunjiți valoarea rezultată la un număr întreg conform regulilor aritmetice. Adică, dacă rezultatul este 120,5, atunci când este rotunjit, va fi 121.

Creșterea tensiunii arteriale

Hipertensiunea arterială este nivel inalt cel puțin unul dintre indicatori (inferior sau superior). Gradul de supraevaluare a acestuia ar trebui judecat luând în considerare ambii indicatori.

Indiferent dacă tensiunea arterială scăzută este mare sau mare, este o boală. Și se numește hipertensiune arterială.

Există trei grade ale bolii:

  • primul – SBP 140-160 / DBP 90-100;
  • al doilea – SBP 161-180 / DBP 101-110;
  • al treilea – SBP 181 și mai mult / DBP 111 și mai mult.

Merită să vorbim despre hipertensiune arterială atunci când există un nivel ridicat al valorilor tensiunii arteriale pe o perioadă lungă de timp.

Conform statisticilor, o presiune sistolica supraestimata este observata cel mai des la femei, iar presiunea diastolica este observata cel mai des la barbati si persoanele in varsta.

Simptomele hipertensiunii arteriale pot include:

  • scăderea performanței;
  • apariția oboselii;
  • senzație frecventă de slăbiciune;
  • durere de dimineață în partea din spate a capului;
  • amețeli frecvente;
  • apariția sângerărilor nazale;
  • zgomot în urechi;
  • scăderea acuității vizuale;
  • umflarea picioarelor la sfârșitul zilei.

Cauzele hipertensiunii arteriale

Dacă tensiunea arterială scăzută este mare, atunci cel mai probabil acesta este unul dintre simptomele bolii glanda tiroida, rinichi, glandele suprarenale, care au început să producă renină în cantități mari. La rândul său, crește tonusul mușchilor vaselor de sânge.

Creșterea tensiunii arteriale scăzute este plină de dezvoltarea unor boli și mai grave.

Înalt presiune superioara indică contracții cardiace prea frecvente.

O creștere a tensiunii arteriale poate fi cauzată de o serie de motive. Acesta este de exemplu:

  • îngustarea vaselor de sânge ca urmare a aterosclerozei;
  • supraponderal;
  • Diabet;
  • situatii stresante;
  • alimentație proastă;
  • consumul excesiv de alcool, cafea tare și ceai;
  • fumat;
  • lipsa activității fizice;
  • schimbări frecvente ale vremii;
  • unele boli.

Ce este tensiunea arterială scăzută?

Tensiunea arterială scăzută este distonie vegetativ-vasculară sau hipotensiune arterială.

Ce se întâmplă cu hipotensiunea arterială? Când inima se contractă, sângele intră în vase. Se extind și apoi se îngustează treptat. Astfel, vasele ajută sângele să se deplaseze mai departe prin sistemul circulator. Presiunea este normală. Din mai multe motive, tonusul vascular poate scădea. Ele vor rămâne extinse. Atunci nu există suficientă rezistență pentru mișcarea sângelui, ceea ce face ca presiunea să scadă.

Nivelul tensiunii arteriale pentru hipotensiune arterială: superior – 100 sau mai puțin, inferior – 60 sau mai puțin.

Dacă presiunea scade brusc, alimentarea cu sânge a creierului este limitată. Și acest lucru este plin de consecințe precum amețeli și leșin.

Simptomele tensiunii arteriale scăzute pot include:

  • oboseală și letargie crescute;
  • apariția întunecării în ochi;
  • scurtarea frecventă a respirației;
  • senzație de răceală în mâini și picioare;
  • sensibilitate crescută la sunete puterniceși lumină puternică;
  • slabiciune musculara;
  • rău de mișcare în transport;
  • dureri de cap frecvente.

Care este cauza tensiunii arteriale scăzute?

Tonusul slab al articulațiilor și tensiunea arterială scăzută (hipotensiune arterială) pot fi prezente încă de la naștere. Dar mai des vinovații tensiune arterială scăzută deveni:

  • Oboseală și stres extrem. Surmenajul la locul de muncă și acasă, stresul și lipsa somnului provoacă o scădere a tonusului vascular.
  • E cald și înfundat. Când transpiri, o cantitate mare de lichid părăsește corpul tău. De dragul menținerii echilibrul apei pompează apa din sângele care curge prin vene și artere. Volumul acestuia scade, tonusul vascular scade. Presiunea scade.
  • Luarea de medicamente. Medicamentele pentru inimă, antibioticele, antispasticele și analgezicele pot „scădea” tensiunea arterială.
  • Apariție reactii alergice pentru orice cu posibil șoc anafilactic.

Dacă nu ați mai avut hipotensiune arterială înainte, nu o lăsați simptome neplăcute fara atentie. Ele pot fi „clopote” periculoase ale tuberculozei, ulcerului gastric, complicații după o comoție cerebrală și alte boli. Consultați un terapeut.

Ce să faci pentru a normaliza tensiunea arterială?

Aceste sfaturi te vor ajuta să te simți plin de energie toată ziua dacă ești hipotensiv.

  1. Nu te grăbi să te ridici din pat. Când te trezești, fă o scurtă încălzire în timp ce stai culcat. Mișcă-ți brațele și picioarele. Apoi așează-te și ridică-te încet. Efectuați acțiuni fără mișcări bruște. pot provoca leșin.
  2. Accept duș rece și fierbinte dimineața timp de 5 minute. Alternați apa – un minut cald, un minut rece. Acest lucru te va ajuta să te înveselești și este bun pentru vasele de sânge.
  3. O ceașcă de cafea este bună pentru tine! Dar numai firesc băutură tartă va ridica presiunea. Nu beți mai mult de 1-2 căni pe zi. Dacă ai probleme cu inima, bea cafea în schimb ceai verde. Nu revigorează mai rău decât cafeaua și nu dăunează inimii.
  4. Înscrie-te la piscină. Mergeți cel puțin o dată pe săptămână. Înotul îmbunătățește tonusul vascular.
  5. Cumpărați tinctură de ginseng. Această „energie energetică” naturală dă tonus corpului. Se dizolvă 20 de picături de tinctură în ¼ de pahar de apă. Bea cu o jumătate de oră înainte de mese.
  6. Mananca dulciuri. De îndată ce vă simțiți slăbit, mâncați ½ linguriță de miere sau puțină ciocolată neagră. Dulciurile vor alunga oboseala și somnolența.
  7. Bea apă curată.În fiecare zi, 2 litri de pur și necarbonatat. Acest lucru va ajuta la menținerea presiunii asupra nivel normal. Dacă aveți probleme cu inima și rinichii, regim de băut trebuie prescris de un medic.
  8. Dormi suficient. Un corp odihnit va funcționa așa cum ar trebui. Dormi cel puțin 7-8 ore pe zi.
  9. Fa un masaj. Potrivit experților medicina orientala, există puncte speciale pe corp. Influențându-i, îți poți îmbunătăți starea de bine. Presiunea este controlată de punctul situat între nas și buza superioară. Masează-l ușor cu degetul timp de 2 minute în sensul acelor de ceasornic. Fă asta când te simți slab.

Primul ajutor pentru hipotensiune arterială și hipertensiune arterială

Dacă vă simțiți amețit, foarte slăbit sau aveți tinitus, sunați o ambulanță. În timp ce medicii sunt pe drum, luați măsuri:

  1. Desfaceți gulerul hainelor. Gâtul și pieptul ar trebui să fie libere.
  2. Intinde-te. Lasă-ți capul în jos. Pune o pernă mică sub picioare.
  3. Miroși amoniacul. Daca nu il ai, foloseste otet de masa.
  4. Bea niște ceai. Cu siguranță puternic și dulce.

Dacă simți că vine criza hipertensivă, atunci trebuie să suni și la doctori. În general, această boală trebuie întotdeauna susținută de tratament preventiv. Ca măsuri de prim ajutor, puteți recurge la următoarele acțiuni:

  1. Organiza baie de picioare Cu apa fierbinte, la care s-a adăugat anterior muștar. O alternativă ar fi suprapunerea comprese de muștar pe zona inimii, spatele capului și gambei.
  2. Înfășurați ușor brațul și piciorul drept și apoi stâng timp de o jumătate de oră pe fiecare parte. Când se aplică garoul, pulsul trebuie să fie palpabil.
  3. Bea o băutură făcută din aronia. Ar putea fi vin, compot, suc. Sau mănâncă gem din această boabe.

Pentru a reduce riscul apariției și dezvoltării hipotensiunii și hipertensiunii arteriale, ar trebui să respectați regimul mâncat sănătos, preveniți apariția excesului de greutate, excludeți alimentele dăunătoare din listă, mișcați mai mult.

Tensiunea arterială trebuie măsurată din când în când. Dacă observați o tendință de tensiune arterială ridicată sau scăzută, este recomandat să consultați un medic pentru a determina cauzele și pentru a prescrie tratament. Terapia prescrisă poate include metode de normalizare a tensiunii arteriale, cum ar fi administrarea de medicamente speciale și infuzii de plante, dietă, realizarea unui set de exerciții și așa mai departe.

Ce este presiunea atmosferică, definiție. Fizica clasa a VII-a

Atmosfera se extinde la câteva mii de kilometri deasupra planetei noastre. Datorită acțiunii gravitației, straturile superioare ale aerului, precum apa din ocean, comprimă straturile inferioare, drept urmare suprafața pământului și corpurile situate pe acesta experimentează presiunea întregii grosimi a aerului.
Presiunea atmosferică este presiunea exercitată de atmosfera Pământului asupra tuturor obiectelor aflate pe acesta.

Vyatheslav Nasyrov

Presiunea atmosferică este presiunea atmosferei asupra tuturor obiectelor din ea și pe suprafața Pământului. Presiunea atmosferică este creată de atracția gravitațională a aerului către Pământ.
În 1643 Evangelista Torricelli a arătat că aerul are greutate. Împreună cu V. Viviani, Torricelli a realizat primul experiment de măsurare a presiunii atmosferice, inventând tubul Torricelli (primul barometru cu mercur), un tub de sticlă în care nu există aer. Într-un astfel de tub, mercurul se ridică la o înălțime de aproximativ 760 mm.
Pe suprafața pământului, presiunea atmosferică variază de la un loc la altul și în timp. Deosebit de importante sunt modificările neperiodice ale presiunii atmosferice care determină vremea, asociate cu apariția, dezvoltarea și distrugerea zonelor cu mișcare lentă de înaltă presiune (anticicloni) și turbulențe uriașe cu mișcare relativ rapidă (cicloni), în care predomină presiunea scăzută. S-au observat fluctuații ale presiunii atmosferice la nivelul mării în intervalul 684 - 809 mm Hg. Artă.
Presiunea atmosferică normală este o presiune de 760 mmHg. Artă. (101.325 Pa).
Presiunea atmosferică scade pe măsură ce altitudinea crește, deoarece este creată numai de stratul de deasupra atmosferei. Dependența presiunii de înălțime este descrisă de așa-numitul. formula barometrică. Înălțimea la care trebuie să se ridice sau să coboare pentru ca presiunea să se modifice cu 1 hPa se numește treapta barometrică (barometrică). La suprafața pământului la o presiune de 1000 hPa și o temperatură de 0 °C, este egal cu 8 m/hPa. Odată cu creșterea temperaturii și creșterea altitudinii deasupra nivelului mării, aceasta crește, adică este direct proporțională cu temperatură și invers proporțională cu presiunea. Reversul nivelului de presiune este gradientul vertical de presiune, adică schimbarea presiunii atunci când crește sau scade cu 100 de metri. La o temperatură de 0 °C și o presiune de 1000 hPa, este egală cu 12,5 hPa.
Pe hărți, presiunea este afișată folosind izobare - linii care leagă puncte cu aceeași presiune atmosferică de suprafață, în mod necesar redusă la nivelul mării. Presiunea atmosferică se măsoară cu un barometru.

Ivan Ivanov

Nu observăm aerul pentru că toți trăim în el. Este greu de imaginat, dar aerul are greutate la fel ca toate corpurile de pe Pământ. Acest lucru se întâmplă deoarece asupra ei acționează forța gravitației. Aerul poate fi chiar cântărit pe o cântar așezându-l într-o bilă de sticlă. Paragraful patruzeci și doi descrie cum se face acest lucru. Nu observăm greutatea aerului; natura l-a conceput așa.
Aerul este ținut lângă Pământ prin gravitație. El nu zboară în spațiu datorită ei. Învelișul de aer de mai mulți kilometri din jurul Pământului se numește atmosferă. Desigur, atmosfera pune presiune asupra noastră și asupra tuturor celorlalte corpuri. Presiunea atmosferei se numește presiune atmosferică.
Nu observăm asta pentru că presiunea din interiorul nostru este aceeași cu presiunea aerului din exterior. În manual veți găsi o descriere a mai multor experimente care demonstrează că există presiune atmosferică. Și, desigur, veți încerca să repetați unele dintre ele. Sau poate poți să-ți găsești propriul tău sau să-l cauți pe internet pentru a-l arăta în clasă și a-ți surprinde colegii de clasă. Există experimente foarte interesante despre presiunea atmosferică.

Care este definiția tensiunii arteriale?

Tensiunea arterială este presiunea sângelui pe pereții vaselor de sânge - vene, artere și capilare. Tensiunea arterială este necesară pentru a se asigura că sângele se poate mișca prin vasele de sânge.
Valoarea tensiunii arteriale (uneori abreviată ca tensiune arterială) este determinată de puterea contracțiilor inimii, cantitatea de sânge care este eliberată în vase cu fiecare contracție a inimii, rezistența pe care pereții vaselor de sânge o oferă fluxul de sânge și, într-o măsură mai mică, numărul de contracții ale inimii pe unitatea de timp. În plus, valoarea tensiunii arteriale depinde de cantitatea de sânge care circulă în sistemul circulator și de vâscozitatea acestuia. Tensiunea arterială este, de asemenea, afectată de fluctuațiile de presiune în zona abdominală și cavitățile toracice, Legate de mișcări de respirație, și alți factori.
Când sângele este pompat în inimă, presiunea din acesta crește până când sângele este aruncat din inimă în vase. Aceste două faze - pomparea sângelui în inimă și împingerea acestuia în vase - constituie, vorbirea limbaj medical, sistolă cardiacă. Apoi inima se relaxează, iar după un fel de „odihnă” începe să se umple din nou cu sânge. Această etapă se numește diastolă cardiacă. În consecință, presiunea din vase are două valori extreme: maximă - sistolice și minimă - diastolică. Iar diferența de mărime a presiunii sistolice și diastolice, sau mai degrabă, fluctuațiile valorilor lor, se numește presiunea pulsului. Presiunea sistolică normală în arterele mari este de 110-130 mm Hg, iar presiunea diastolică este de aproximativ 90 mm Hg. în aortă şi aproximativ 70 mm Hg. în arterele mari. Aceștia sunt aceiași indicatori pe care îi cunoaștem ca presiune superioară și inferioară.

Muslimgauze

Tensiunea arterială este presiunea pe care sângele o exercită asupra pereților vaselor de sânge prin care se mișcă. Cantitatea de tensiune arterială este determinată de puterea contracțiilor inimii, cantitatea de sânge și rezistența vaselor de sânge.
Cea mai mare presiune se observă în momentul ejecției sângelui în aortă; minimul este în momentul în care sângele ajunge în vena cavă. Există presiunea superioară (sistolica) și presiunea inferioară (diastolica).

Omul este mecanism complex, în al cărui corp toate procesele sunt interconectate. Tensiunea arterială este un indicator important de sănătate; modificările bruște ale acesteia pot provoca complicații grave, cum ar fi accident vascular cerebral, infarct miocardic sau boala coronariană. Fiecare persoană ar trebui să știe ce factori provoacă schimbări ale presiunii, cum să o măsoare corect și cum măsuri preventive urmați pentru a o normaliza.

Ce este tensiunea arterială?

Tensiunea arterială este nivelul presiunii sângelui pe pereții arterelor corpului. Acesta este un indicator individual; modificările acestuia pot fi influențate de:

  • vârsta persoanei;
  • situații stresante;
  • prezența patologiilor cronice;
  • Partea zilei;

Există rata medie tensiunea arterială 120/80 mm Hg. Art., pe care se bazează medicii în procesul de diagnosticare a unui pacient. Presiunea este măsurată în milimetri de mercur și arată două numere - presiunea superioară și inferioară.

Tensiunea arterială este unul dintre cei mai importanți indicatori ai sănătății umane

  1. Superioară (sistolice) este presiunea exercitată de sânge în momentul contracției maxime a inimii.
  2. Inferioară (diastolic) – tensiunea arterială în momentul relaxării maxime a mușchiului inimii.

Abateri de 20-30 mm Hg. Artă. peste sau sub media 120/80 mm Hg. Artă. la un adult indică posibile boli. Tratament în timp util va proteja împotriva cronicizării bolii și a complicațiilor severe.

Fiecare persoană ar trebui să știe despre tensiunea arterială și ce este pentru a preveni posibilele boli.

Mecanismul de reglare arterială

În corpul uman, toate procesele sunt interconectate. Mecanismul de reglare arterială este foarte complex, este influențat de lucruri precum sistemul nervos central și autonom și sistemul endocrin uman.

Tensiunea arterială fluctuează în intervalul normal din cauza următorilor factori:

  1. Mișcarea sângelui prin vase (hemodinamică). Responsabil pentru nivelul tensiunii arteriale.
  2. Reglarea neuroumorală. Reglarea nervoasa si umorala constituie sistem comun, care are un efect reglator asupra nivelului de presiune.

Tensiunea arterială (TA) este forța tensiunii arteriale asupra pereților arterelor.

Sistemul nervos reacționează cu viteza fulgerului la schimbările din organism. Pe parcursul activitate fizica, sub stres mental și stres, sistemul nervos simpatic activează excitarea activității cardiace și afectează viteza bătăilor inimii, ceea ce provoacă o schimbare a presiunii.

Rinichii funcționează functie importanta Pentru a menține tensiunea arterială, ei elimină apa și electroliții din organism.

Rinichii secretă hormoni și substanțe care sunt importanți regulatori umorali:

  1. Produce renina. Acest hormon face parte din sistemul renină-angiotensină, care reglează presiunea din organism, afectează volumul sângelui și tonusul vascular.
  2. Ele formează substanțe deprimante. Cu ajutorul lor, arterele se dilată și presiunea scade.

Citeste si:

Diuretice remedii populare pentru hipertensiune arterială

Metode și reguli de măsurare a indicatorilor

Presiunea poate fi măsurată prin metode directe și indirecte. Metoda directă (invazivă) de măsurare a presiunii este utilizată în timpul tratamentului staționar al unui pacient, atunci când este necesară monitorizarea constantă a indicatorului. Este produs folosind un cateter, al cărui ac este introdus în lumenul pacientului arteră radială. Cateterul în sine este conectat la un manometru pentru a obține valorile presiunii.

Pentru măsurarea tensiunii arteriale se folosesc tonometre clasice cu fonendoscop

Metoda indirectă (neinvazivă) de măsurare a presiunii nu necesită contact direct cu fluxul sanguin:

  1. Auscultator sau metoda auditiva. Se efectuează folosind un tonometru mecanic cu fonendoscop. Manșeta comprimă artera cu ajutorul aerului umflat și citirile se aud sub formă de zgomot, care este emis pe măsură ce sângele trece în interiorul arterei.
  2. Metoda oscilometrică. Nu necesită ascultare de zgomot, iar citirile sunt afișate pe afișajul tonometrului digital. Cea mai comună metodă de măsurare, care necesită un efort minim și este convenabilă pentru utilizarea zilnică acasă sub forma unui tonometru electronic.

Pentru a obține citirile corecte ale tonometrului atunci când măsurați presiunea, trebuie să urmați următoarele reguli:

  1. Tensiunea arterială se măsoară în timp ce stai așezat sau întins.
  2. Pacientul trebuie să fie într-o stare relaxată și să nu vorbească.
  3. Cu o oră înainte de măsurare, trebuie să evitați să mâncați, două ore - alcool și țigări.
  4. Manșeta plasată pe braț este asigurată la nivelul inimii.
  5. Dacă tonometrul este semi-automat, injecția de aer se realizează fără probleme și fără mișcări bruște.
  6. Mâneca îmbrăcămintei suflată nu trebuie să vă strângă mâna în timpul procesului de măsurare.

Tensiunea arterială normală a unei persoane depinde direct de vârsta și stilul său de viață

Este mai bine să luați primele măsurători de presiune acasă la ambele mâini. Mâna pe care indicatorii sunt mai sus este folosită pentru măsurători constante. Se crede că presiunea la dreptaci va fi mai mare pe mâna stângă, iar la stângaci - pe mâna dreaptă.

Citeste si:

Pducelul scade sau crește tensiunea arterială? Reguli de utilizare a produsului

Tensiunea arterială normală pentru un adult variază de la 110/70 la 125/85 mmHg. Artă. Dacă o persoană efectuează măsurători sistematice de presiune și primește o citire de 10 mm Hg. mai mare sau mai jos decât precedenta, aceasta nu este o patologie. Dar dacă există fluctuații semnificative constante ale presiunii, ar trebui să consultați un medic.

Hipotensiunea arterială: simptome și tratament

Presiune sistematică sub 100/60 mmHg. Artă. numită hipotensiune arterială.

Adolescenții și fetele tinere sunt cele mai predispuse la asta. Principalele simptome ale hipotensiunii includ:

  • ameţeală;
  • oboseală;
  • letargie;
  • greaţă;
  • insomnie;
  • cardiopalmus.

În timpul procesului de tratament, specialistul trebuie să stabilească cauza principală care afectează scăderea tensiunii arteriale.

Tensiune arterială scăzută, deși nu este plină de asemenea complicații periculoase, la fel de înalt, dar o persoană este inconfortabilă trăind cu el

Împreună cu tratamentul bolii de bază, tratamentul medicamentos este prescris:

  1. Stimulanti psihomotori. Astfel de medicamente activează sistemul nervos, stimulează performanța și ameliorează letargia, măresc ritmul cardiac și cresc tensiunea arterială (Sindocarb, Mesocarb).
  2. Medicamente analeptice. Ele cresc circulația sângelui în procesul de excitare a centrului vasomotor al părții posterioare a creierului. Aceste medicamente cresc performanța și starea de spirit a unei persoane („Cordiamin”).
  3. Agonişti alfa adrenergici. Acestea măresc tonusul vascular și provoacă constricția arteriolelor (Gutron, Midodrin).

Fiecare dintre medicamentele descrise are propriul său număr de reacții adverse și, prin urmare, trebuie prescris sub strictă supraveghere medicală. Pacienții hipotoni ar trebui să dedice timp activității fizice și somnului prelungit, fiind recomandat și un duș de contrast.

Produse care cresc tensiunea arterială și îmbunătățesc starea organismului hipotensiv:

  • cafea;
  • ceai puternic;
  • nuci;
  • brânzeturi.

O ceașcă de cafea ajută, dar ar trebui să rețineți că băutura creează dependență

Hipertensiunea arterială: manifestări și principii de tratament

Creșterea tensiunii arteriale constantă 139/89 mm Hg. Artă. este una dintre cele mai frecvente boli ale sistemului cardiovascular.

Persoanele în vârstă cu boli cardiace și vasculare sunt cele mai predispuse la hipertensiune arterială. Dar este posibil ca hipertensiunea arterială să apară la persoanele cu vârsta peste 30 de ani.

La factorii de risc pentru dezvoltare hipertensiune arteriala include:

  • stres sistematic;
  • greutate excesiva;
  • ereditate;
  • vârsta peste 55 de ani;
  • Diabet;
  • niveluri crescute de colesterol;
  • insuficiență renală;
  • fumatul și consumul constant de alcool.

Curs ascuns de hipertensiune arterială sau stadiul inițial Bolile pot fi suspectate dacă se observă periodic următoarele: dureri de cap

Pentru ca tratamentul să fie eficient, în paralel cu hipertensiunea arterială, medicul va trata cauza de bază a acesteia. Când se tratează pacienți vârstnici hipertensivi, este important ca medicul să cunoască starea generală a pacientului bolnav și slăbiciunile acestuia. Li se prescriu medicamente cu cantitate minima efecte secundare, astfel încât medicamentele să nu afecteze funcționarea organelor deja bolnave și să nu-i agraveze sănătatea.

Următoarele medicamente vor ajuta la scăderea tensiunii arteriale:

  1. Diuretice. Sunt prescrise pentru îndepărtare sare în excesși fluide din organism care contribuie la creșterea tensiunii arteriale. Diureticele care conțin potasiu, împreună cu lichidul, nu elimină potasiul, care este important pentru organism, iar diureticele de tip tiazidic au un număr redus de efecte secundare asupra organismului (Aldactone, Indapamidă).
  2. Beta-blocante. Prin reducerea cantității de adrenalină, aceste medicamente reduc ritmul cardiac. În activitatea sa, adrenalina este interconectată cu receptorii beta-adrenergici, a căror activitate este blocată de aceste medicamente (Concor, Vasocardin).
  3. Antagonişti de calciu. Astfel de medicamente dilată vasele de sânge și cresc fluxul de sânge în organism. Scăderea presiunii are loc datorită inhibării fluxului ionilor de calciu în inima și vasele de sânge ale pacientului („Lomir”, „Norvask”).

Măsuri terapeutice pentru hipertensiune poate include atât metode medicamentoase, cât și non-medicamente

Tensiunea arterială la copii și adolescenți

În timpul perioadei de creștere și pubertate, corpul unui copil și al unui adolescent suferă o restructurare și schimbări active. Indicator 120/80 mmHg. Artă. se referă la o persoană complet formată, iar valorile normale la copii și adolescenți vor fi subestimate. Deci, presiunea este de 105/60 mm Hg. Artă. este considerat normal pentru un copil de 6-10 ani.

Presiunea este o mărime fizică care joacă rol deosebitîn natură şi în viaţa omului. Acest fenomen, invizibil pentru ochi, nu afectează doar starea mediului, dar este și foarte bine resimțit de toată lumea. Să ne dăm seama ce este, ce tipuri există și cum să găsim presiunea (formula) în diferite medii.

Ce este presiunea în fizică și chimie?

Acest termen se referă la o mărime termodinamică importantă, care se exprimă în raportul forței de presiune exercitată perpendicular pe suprafața pe care acționează. Acest fenomen nu depinde de dimensiunea sistemului în care funcționează și, prin urmare, se referă la cantități intensive.

Într-o stare de echilibru, presiunea este aceeași pentru toate punctele sistemului.

În fizică și chimie, este notat cu litera „P”, care este o abreviere a numelui latin al termenului - pressūra.

Dacă despre care vorbim despre presiune osmotica fluid (echilibru între presiunea din interiorul și din exteriorul celulei), se folosește litera „P”.

Unități de presiune

Conform standardelor Sistemului Internațional SI, fenomenul fizic în cauză se măsoară în pascali (chirilic - Pa, latină - Ra).

Pe baza formulei de presiune, se dovedește că un Pa este egal cu un N (newton - împărțit la un metru pătrat (unitate de suprafață).

Cu toate acestea, în practică, este destul de dificil să folosiți pascali, deoarece această unitate este foarte mică. În acest sens, pe lângă standardele SI, valoare dată poate fi măsurat diferit.

Mai jos sunt cei mai faimoși analogi ai săi. Cele mai multe dintre ele sunt utilizate pe scară largă în fosta URSS.

  • Baruri. Un bar este egal cu 105 Pa.
  • Torrs, sau milimetri de mercur. Aproximativ un torr corespunde la 133,3223684 Pa.
  • Milimetri de coloană de apă.
  • Metri de coloană de apă.
  • Atmosfere tehnice.
  • Atmosfere fizice. Un atm este egal cu 101.325 Pa și 1,033233 atm.
  • Kilogram-forță pe centimetru pătrat. De asemenea, se disting tona-forța și gram-forța. În plus, există un analog cu forța liră pe inch pătrat.

Formula generală pentru presiune (fizică clasa a VII-a)

Din definirea unei mărimi fizice date, se poate determina metoda de găsire a acesteia. Arata ca in fotografia de mai jos.

În ea, F este forța și S este aria. Cu alte cuvinte, formula pentru găsirea presiunii este forța sa împărțită la suprafața pe care acționează.

Se mai poate scrie astfel: P = mg / S sau P = pVg / S. Astfel, această mărime fizică se dovedește a fi legată de alte variabile termodinamice: volum și masă.

Pentru presiune se aplică următorul principiu: cu cât spațiul afectat de forță este mai mic, cu atât cantitate mare există o forță presantă asupra lui. Dacă aria crește (cu aceeași forță), valoarea dorită scade.

Formula de presiune hidrostatică

Diferite stări de agregare a substanțelor asigură prezența prieten grozav din alte proprietăți. Pe baza acestui fapt, metodele de determinare a P în ele vor fi și ele diferite.

De exemplu, formula pentru presiunea apei (hidrostatică) arată astfel: P = pgh. Se aplică și gazelor. Cu toate acestea, nu poate fi utilizat pentru a calcula presiunea atmosferică din cauza diferenței de altitudine și densitatea aerului.

În această formulă, p este densitatea, g este accelerația datorată gravitației și h este înălțimea. Pe baza acestui fapt, cu cât un obiect sau obiect este scufundat mai adânc, cu atât presiunea exercitată asupra acestuia în interiorul lichidului (gazului) este mai mare.

Opțiunea luată în considerare este o adaptare a exemplului clasic P = F / S.

Dacă ne amintim că forța este egală cu derivata masei prin viteza de cădere liberă (F = mg), iar masa lichidului este derivata volumului după densitate (m = pV), atunci formula presiune poate fi scris ca P = pVg / S. În acest caz, volumul este aria înmulțită cu înălțimea (V = Sh).

Dacă introducem aceste date, se dovedește că aria din numărător și numitor poate fi redusă la ieșire - formula de mai sus: P = pgh.

Când luăm în considerare presiunea în lichide, merită să ne amintim că, spre deosebire de solide, curbura stratului de suprafață este adesea posibilă în ele. Și aceasta, la rândul său, contribuie la formarea unei presiuni suplimentare.

Pentru astfel de situații, se utilizează o formulă de presiune ușor diferită: P = P 0 + 2QH. În acest caz, P 0 este presiunea stratului necurbat, iar Q este suprafața de tensiune a lichidului. H este curbura medie a suprafeței, care este determinată conform Legii lui Laplace: H = ½ (1/R 1 + 1/R 2). Componentele R1 și R2 sunt razele curburii principale.

Presiunea parțială și formula ei

Deși metoda P = pgh este aplicabilă atât pentru lichide, cât și pentru gaze, este mai bine să calculați presiunea în acestea din urmă într-un mod ușor diferit.

Cert este că în natură, de regulă, substanțele absolut pure nu se găsesc foarte des, deoarece în ea predomină amestecurile. Și acest lucru se aplică nu numai lichidelor, ci și gazelor. Și după cum știți, fiecare dintre aceste componente funcționează presiune diferită, numit parțial.

Este destul de ușor de definit. Este egal cu suma presiunii fiecărei componente a amestecului luat în considerare (gazul ideal).

De aici rezultă că formula presiunii parțiale arată astfel: P = P 1 + P 2 + P 3 ... și așa mai departe, în funcție de numărul de componente constitutive.

Există adesea cazuri când este necesar să se determine presiunea aerului. Cu toate acestea, unii oameni efectuează în mod eronat calcule numai cu oxigen conform schemei P = pgh. Dar aerul este un amestec de gaze diferite. Conține azot, argon, oxigen și alte substanțe. Pe baza situației actuale, formula presiunii aerului este suma presiunilor tuturor componentelor sale. Aceasta înseamnă că ar trebui să luăm P = P 1 + P 2 + P 3 de mai sus...

Cele mai comune instrumente pentru măsurarea presiunii

În ciuda faptului că nu este dificil să se calculeze cantitatea termodinamică în cauză folosind formulele menționate mai sus, uneori pur și simplu nu există timp pentru a efectua calculul. La urma urmei, trebuie să țineți întotdeauna cont de numeroase nuanțe. Prin urmare, pentru comoditate, de-a lungul mai multor secole au fost dezvoltate o serie de dispozitive care fac acest lucru în locul oamenilor.

De fapt, aproape toate dispozitivele de acest fel sunt un tip de manometru (ajută la determinarea presiunii în gaze și lichide). Cu toate acestea, ele diferă în ceea ce privește designul, precizia și domeniul de aplicare.

  • Presiunea atmosferică este măsurată cu ajutorul unui manometru numit barometru. Dacă este necesar să se determine vidul (adică presiunea sub atmosferă), se folosește un alt tip de acesta, un vacuometru.
  • Pentru a afla tensiunea arterială a unei persoane, se folosește un tensiometru. Este mai bine cunoscut de majoritatea oamenilor ca monitor non-invaziv al tensiunii arteriale. Există multe varietăți de astfel de dispozitive: de la mecanice cu mercur până la digitale complet automate. Precizia lor depinde de materialele din care sunt fabricate și de locul de măsurare.
  • Căderile de presiune din mediu (în engleză - căderea de presiune) se determină cu ajutorul contoarelor de presiune diferențială (a nu se confunda cu dinamometre).

Tipuri de presiune

Având în vedere presiunea, formula pentru găsirea acesteia și variațiile sale pentru diferite substanțe, merită să înveți despre varietățile acestei cantități. Sunt cinci.

  • Absolut.
  • Barometrică
  • Excesiv.
  • Metrica de vid.
  • Diferenţial.

Absolut

Acesta este denumirea presiunii totale sub care se află o substanță sau obiect, fără a ține cont de influența altor componente gazoase ale atmosferei.

Se măsoară în pascali și este suma excesului și a presiunii atmosferice. Este, de asemenea, diferența dintre tipurile barometrice și cele cu vid.

Se calculează folosind formula P = P 2 + P 3 sau P = P 2 - P 4.

Punctul de plecare pentru presiunea absolută în condițiile planetei Pământ este presiunea din interiorul recipientului din care a fost îndepărtat aerul (adică un vid clasic).

Doar acest tip de presiune este folosit în majoritatea formulelor termodinamice.

Barometrică

Acest termen se referă la presiunea atmosferei (gravitația) asupra tuturor obiectelor și obiectelor găsite în ea, inclusiv suprafața Pământului însuși. Majoritatea oamenilor îl cunosc și ca fiind atmosferic.

Este clasificat ca unul și valoarea sa variază în funcție de locul și momentul măsurării, precum și de condițiile meteorologice și de locația deasupra/sub nivelul mării.

Mărimea presiunii barometrice este egală cu modulul forței atmosferice pe o suprafață de o unitate normală acesteia.

Într-o atmosferă stabilă valoarea acestui fenomen fizic egală cu greutatea unei coloane de aer pe o bază cu aria egală cu unu.

Presiunea barometrică normală este de 101.325 Pa (760 mm Hg la 0 grade Celsius). Mai mult decât atât, cu cât obiectul este mai sus de suprafața Pământului, cu atât presiunea aerului pe acesta devine mai mică. La fiecare 8 km scade cu 100 Pa.

Datorită acestei proprietăți, apa din ceainice fierbe mult mai repede la munte decât pe aragazul de acasă. Cert este că presiunea afectează punctul de fierbere: pe măsură ce scade, acesta din urmă scade. Si invers. Funcționarea unor astfel de aparate de bucătărie precum oala sub presiune și autoclavă se bazează pe această proprietate. Creșterea presiunii în interiorul lor contribuie la formarea unor temperaturi mai ridicate în vase decât în ​​tigăile obișnuite de pe aragaz.

Formula de altitudine barometrică este utilizată pentru a calcula presiunea atmosferică. Arata ca in fotografia de mai jos.

P este valoarea dorită la altitudine, P 0 este densitatea aerului lângă suprafață, g este accelerația de cădere liberă, h este înălțimea deasupra Pământului, m - Masă molară gaz, t este temperatura sistemului, r este constanta universală a gazului 8,3144598 J⁄(mol x K) și e este numărul Eichler egal cu 2,71828.

Adesea, în formula de mai sus pentru presiunea atmosferică, este utilizată constanta K - Boltzmann în loc de R. Constanta universală a gazului este adesea exprimată prin produsul său prin numărul lui Avogadro. Este mai convenabil pentru calcule când numărul de particule este dat în moli.

Atunci când faceți calcule, ar trebui să țineți întotdeauna cont de posibilitatea unor modificări ale temperaturii aerului din cauza unei schimbări a situației meteorologice sau la câștigarea altitudinii deasupra nivelului mării, precum și a latitudinii geografice.

Manometru și vid

Diferența dintre presiunea atmosferică și cea măsurată a mediului se numește exces de presiune. În funcție de rezultat, numele cantității se schimbă.

Dacă este pozitivă, se numește presiune manometrică.

Daca rezultatul obtinut are semnul minus, se numeste vacuummetric. Merită să ne amintim că nu poate fi mai mare decât barometrică.

Diferenţial

Această valoare este diferența de presiune în diferite puncte de măsurare. De regulă, este folosit pentru a determina căderea de presiune pe orice echipament. Acest lucru este valabil mai ales în industria petrolului.

După ce ne-am dat seama ce fel de mărime termodinamică se numește presiune și cu ce formule se găsește, putem concluziona că acest fenomen este foarte important și, prin urmare, cunoștințele despre el nu vor fi niciodată de prisos.

Una dintre cele mai importante componente pentru ca organismul să își îndeplinească pe deplin funcțiile este tensiunea arterială.

Datorită acesteia, sângele curge către organele umane

Când nivelul tensiunii arteriale depășește norma fiziologică sau nu o ating, există un pericol pentru sănătate și uneori o amenințare pentru viață.

Scrisori de la cititorii noștri

Subiect: Tensiunea arterială a bunicii a revenit la normal!

Către: Administrarea site-ului


Christina
Moscova

Hipertensiunea arterială a bunicii este ereditară – cel mai probabil, voi avea aceleași probleme pe măsură ce îmbătrânesc.

Tensiunea arterială este un indicator care reflectă forța tensiunii arteriale pe pereții arterelor. Unitatea de măsură stabilită pentru tensiunea arterială este mmHg. Artă.

Clasificarea presiunii:

  • arterială (parametrii săi sunt afișați pe ecranul tonometrului);
  • capilar;
  • venos.

Există și o tensiune arterială centrală. Apare în aortă (cea mai mare vas arterial organism). Numerele sale sunt mai mici decât nivelurile arteriale, iar acest lucru este mai pronunțat la indivizi tineri. Pe măsură ce îmbătrânești, acești parametri se nivelează.

Tensiunea arterială este unul dintre indicatorii cât de viabil este organismul. Arată starea sănătății umane, prezența patologiilor cronice.

Nivelul tensiunii arteriale depinde de următorii indicatori:

  • puterea și frecvența contracției mușchiului inimii;
  • valorile tonusului pereților arteriolelor și capilarelor;
  • volumul fluxului sanguin.

De-a lungul anilor, mai ales după 50 de ani, citirile de pe tonometru încep cel mai adesea să crească. Dacă Limita superioară depaseste 140 mm Hg. Art., iar cea inferioară devine mai mare de 90 mm Hg. Art., trebuie luate măsuri de stabilizare a parametrilor.

Tabel: Dependența indicatorilor tensiunii arteriale de vârstă

Când tensiunea arterială crește peste 140/90 mm Hg. Art., această afecțiune se numește hipertensiune arterială, iar scăderea ei sub 110/60 mmHg. Artă. – hipotensiune arterială. Cel mai adesea, aceste afecțiuni sunt denumite în mod obișnuit „hipertensiune” sau „hipotensiune arterială”.

Există cazuri când doar limita superioară crește separat, ceea ce înseamnă că este detectată hipertensiunea sistolica izolată.

Este destul de comun rata crescută Tensiunea arterială, aceasta se aplică în special femeilor cu vârsta peste 40 de ani. Această patologie nu apare imediat; primele semne seamănă adesea cu suprasolicitarea și puțini oameni le acordă atenție.

Semne de hipertensiune arterială:

  • dureri de cap, amețeli;
  • durere în zona pieptului;
  • insuficiență a ritmului cardiac;
  • întuneric în ochi;
  • roșeață facială;
  • febră, transpirație excesivă, dar mâinile rămân reci;
  • dispnee;
  • umflătură.

Dacă măsurile nu sunt luate imediat, se vor dezvolta mai târziu afecțiuni mai periculoase, de exemplu, insuficiența renală, insuficiența cardiacă și fluxul sanguin către creier pot fi întrerupte. Cu absenta terapie adecvatăîn acest stadiu este chiar posibil.

Hipertensiune - destul de stare periculoasă, nu trebuie luat cu ușurință. Pe acest fond, se pot dezvolta infarct miocardic și accident vascular cerebral.

În plus, pacienții se confruntă adesea cu următoarele patologii:

  • conștiința se înrăutățește;
  • se modifică retina ochiului;
  • pereții arterelor sunt deteriorați;
  • scade acuitatea vizuală;
  • se dezvoltă orbirea.

De ce crește nivelul tensiunii arteriale? Există multe motive pentru aceasta, unul dintre ele este anxietatea, anxietatea și situațiile stresante. Persoanele cu predispoziție genetică la aceasta suferă și de hipertensiune arterială. Dacă este detectat un factor agravant ereditar, sănătatea ar trebui tratată cu mai multă atenție.

Stilul de viață joacă un rol important situatia ecologica, alimentație, dependență de obiceiuri proaste, lipsă de exerciții fizice. Toate acestea împreună sunt factori față de care indicatorul de presiune poate crește în fiecare an dacă măsurile nu sunt luate în timp util și instrucțiunile și prescripțiile medicului sunt ignorate.

Dacă căutați prompt ajutor la primele manifestări ale patologiei, puteți evita dezvoltarea complicațiilor.

De obicei pentru tratament. Stilul de viață este, de asemenea, ajustat și obiceiurile alimentare sunt schimbate. Este recomandat să faci sport, să te plimbi mai mult, să elimini grijile și stresul.

Toate acestea împreună vă permit să stabilizați starea corpului și să mențineți tensiunea arterială în limite normale.

Numerele scăzute ale tensiunii arteriale nu sunt mai puțin frecvente decât hipertensiunea arterială. Într-o astfel de situație, valorile de pe tonometru scad sub valorile tensiunii arteriale care sunt observate la o persoană cu sănătate bună.

Există o astfel de clasificare a patologiei:

  • Hipotensiunea fiziologică. Când persoanele predispuse la scăderea tensiunii arteriale nu se plâng de starea lor, deși cifrele presiunii ajung la nivelul de 90/60 mm Hg. Artă. si sub. Când aceste valori se schimbă în sus, sanatatea generala incepe sa se inrautateasca.
  • Forma patologică a bolii sau hipotensiune arterială adevărată. În această situație, parametrii tensiunii arteriale scad sub cei normali pentru o persoană. Cu această formă de patologie, există plângeri de durere de cap în spatele capului, letargie și slăbiciune, oboseală excesivă, amețeli, greață și nevoia de a vomita.

Factorii care duc la dezvoltarea hipotensiunii includ stare psiho-emoțională persoană. Apariția sa este facilitată de activitatea mentală prelungită, inactivitate și lipsa de activitate fizică.

Când volumul masa musculara scade, funcția mușchiului inimii funcționează slab, metabolismul proteic și mineral se rătăcește, iar problemele încep în funcționarea sistemului respirator.

O scădere a tensiunii arteriale se observă și în timpul activităților în condiții dăunătoare, care afectează în special oamenii temperaturi mari, exces de umiditate, fiind subteran. Patologiile sistemului cardiovascular și nervos central pot provoca dezvoltarea hipotensiunii arteriale. Creșterile de presiune conduc la defecțiuni Sistemul endocrin, activitatea glandelor suprarenale și a organelor respiratorii.

Hipotensiunea arterială este o apariție frecventă în mediile sportive. Se manifestă ca protecție împotriva efortului fizic intens. Organismul în această stare introduce un mod economic și se dezvoltă o „patologie de fitness înaltă”.

Este hipotensiunea periculoasă? Forma sa fiziologică nu prezintă niciun pericol; în același timp, organismul face tot posibilul să crească tensiunea arterială la cifre standard. Uneori, acest lucru duce la hipertensiune arterială, iar la tineri.

Cu o formă patologică, este posibilă dezvoltarea patologiilor complexe, apariția disfuncție autonomă celulele sistemului nervos. Printre posibile complicații– sângerare în zona stomacului sau intestinală, atac de cord acut, orice tip de șoc, perturbări în activitatea glandei tiroide și a suprarenalelor.

Cel mai informativ simptom pe care îl manifestă această afecțiune este numărul scăzut al tensiunii arteriale. Dacă apar reacții autonome, este posibil să aveți și:

  • stare inconștientă;
  • probleme cu memoria și performanța creierului;
  • tulburări de coordonare a mișcărilor;
  • scăderea acuității vizuale;
  • disfuncție a mușchiului inimii.

Dacă scăderea cifrelor de presiune este apariție comună, și apare pe fundalul unei alte boli, trebuie să acordați atenție acestui punct. Ar trebui să consultați un medic, să fiți supus unei examinări și să urmați terapie.

Pentru tratarea hipertensiunii arteriale pot fi utilizate diferite metode.

Metode non-medicamentale

Acestea includ:

  • activitate fizică adecvată;
  • consum minim de alcool;
  • pierdere în greutate;
  • a renunța la fumat;
  • eliminarea sării din dietă;
  • creșterea volumului alimentelor origine vegetalăîn meniu, excluzând grăsimile animale din meniu.

Medicamentele sunt luate atunci când alte metode nu au funcționat sau când nivelul tensiunii arteriale este prea mare. În plus, acest lucru este necesar în prezența unor patologii grave.

Acestea includ:

  • Diabet;
  • dezvoltarea crizei hipertensive;
  • defecțiuni ale organelor țintă;
  • patologii renale;
  • ateroscleroza arterelor coronare;
  • hipertrofia ventriculului stâng al mușchiului inimii.

Pentru cazurile ușoare ale bolii, se prescriu comprimate, aceasta având ca scop reducerea nivelului tensiunii arteriale la indicatori normali raportat la vârsta pacientului.

Este posibil să se utilizeze mai multe medicamente, a căror doză este determinată ținând cont de citirile de pe tonometru, precum și de prezența factorilor agravanți.

Pentru a preveni dificultățile de sănătate, săriturile în cifre de pe tonometru și apariția complicațiilor, cel mai bine este să preveniți aceste situații.

Măsuri de prevenire:

  • Menținerea unei rutine zilnice. Este indicat să vă asigurați somnul conditii confortabile cel putin 7-8 ore, du-te la culcare si trezeste-te in acelasi timp. Pentru un pacient hipertensiv, este important să lucreze fără călătorii obositoare sau ture de noapte.
  • O dietă bine planificată. Meniul ar trebui să includă pește slab, fructe și legume, să mănânci mai multe cereale și carne slabă. Ar trebui să reduceți cât mai mult aportul de sare.
  • Stilul de viață activ. Este recomandabil să faceți regulat gimnastică, să mergeți seara înainte de culcare timp de o jumătate de oră și să mergeți la înot.
  • Eliminarea stresului, anxietății, suprasolicitarii emoționale. Se recomandă să se angajeze în alinare psihologică cu ajutorul auto-antrenamentului, autohipnozei și meditației.

Este foarte important ca fiecare persoană să-și monitorizeze starea de sănătate, să acorde atenție la timp chiar și semnelor minore de boală, inclusiv numerele non-standard ale tensiunii arteriale. O atitudine responsabilă față de corpul tău îți va permite să-ți menții calitatea vieții și să o prelungești.

CATEGORII

ARTICOLE POPULARE

2023 „kingad.ru” - examinarea cu ultrasunete a organelor umane