دانلود اپلیکیشن
هدف: بررسی فشار در مایع ها
وسایل و مواد لازم: بطری آب (یک و نیم و 2 لیتری)، پایه (مثلاً یک یا دو قطعه آجر)، یک ظرف نسبتاً بزرگ، نوار چسب کاغذی
روش اجرا:
1 مطابق شکل سه سوراخ کوچک در بطری یک و نیم لیتری ایجاد کنید و سوراخ ها را با نوارچسب کاغذی بپوشانید.
2 بطری را از آب پر کنید و ظرف خالی را زیر آن قرار دهید
3 مسیری را که پیش بینی می کنید فوران های آب از سوراخ های ایجاد شده روی بطری طی می کنند
روی شکل (ب) رسم و استدلال خود را بیان کنید.
4 درپوش بطری را باز کنید و نوارچسب کاغذی را به آرامی از آن جدا کنید. نتیجه مشاهده خود را با آنچه روی شکل (ب) رسم کردید مقایسه کنید.
5 مطابق شکل (پ) آزمایش را با دو بطری یک و نیم و 2 لیتری انجام دهید. توجه کنید که سوراخ ها را به طور مشابه و در ارتفاع یکسان روی هر دو بطری ایجاد کنید. همچنین سطح آب در هر دو بطری مساوی باشد.
6 با توجه به نتایج آزمایش های شکل (الف) و (پ) توضیح دهید فشار درون مایع چگونه با افزایش عمق تغییر می کند.
شکل (ب) رسم و استدلال:
در شکل (ب)، سوراخ‌های روی بطری در ارتفاع‌های مختلفی از سطح آب قرار دارند. همان‌طور که می‌دانید، فشار مایعات به عمق آن‌ها بستگی دارد و هرچه عمق بیشتر باشد (فاصله از سطح آب بیشتر باشد)، فشار مایع نیز بیشتر خواهد بود. بنابراین:
پایین‌ترین سوراخ (بیشترین عمق)، بیشترین فشار آب را دارد و آب با بیشترین پرتاب و قوس از آن خارج می‌شود.
بالاترین سوراخ (کمترین عمق)، کمترین فشار آب را دارد و آب با کمترین پرتاب از آن خارج می‌شود. در نتیجه، مسیر فوران آب از سوراخ پایین، دورتر و از سوراخ بالا، نزدیک‌تر خواهد بود.
۴ باز کردن درپوش بطری و مقایسه نتایج: هنگامی که درپوش بطری بسته است، فشار هوای بیرون فقط بر روی سوراخ‌ها وارد می‌شود و فشار هوای داخل بطری (بالای آب) کاهش می‌یابد، در نتیجه خروج آب متوقف یا بسیار ضعیف می‌شود. اما با باز کردن درپوش، فشار هوای محیط مستقیماً به سطح آبِ درون بطری وارد شده و به آب درون آن فشار وارد می‌کند (طبق اصل پاسکال). با باز شدن درپوش، آب با فشار بیشتری از سوراخ‌ها به بیرون فوران می‌کند و دقیقاً همان مسیری را که در بخش قبل استدلال کردیم (پرتاب بیشتر آب از سوراخ‌های پایینی به دلیل عمق بیشتر) به وضوح نشان می‌دهد.
۵ آزمایش شکل (پ) - دو بطری با حجم متفاوت و سوراخ هم‌تراز: در این حالت، با اینکه حجم آب در دو بطری متفاوت است، اما سطح آب (ارتفاع آب) در هر دو بطری مساوی است و سوراخ‌ها نیز در عمق یکسانی قرار دارند. همان‌طور که می‌دانید، فشار در مایعات به شکل یا حجم ظرف بستگی ندارد، بلکه فقط به ارتفاع (عمق) و چگالی مایع وابسته است. چون عمق آب روی سوراخ در هر دو بطری برابر است، فشار آب نیز در محل هر دو سوراخ یکسان خواهد بود. در نتیجه، آب از هر دو سوراخ (در هر دو بطری) با فشار مساوی خارج شده و دقیقاً به یک اندازه پرتاب می‌شود و مسیر یکسانی را طی می‌کند.
۶ توضیح تغییر فشار با افزایش عمق: با توجه به نتایج آزمایش‌ها (مخصوصاً آزمایش شکل الف و ب)، مشخص شد آبی که در عمق بیشتری قرار دارد، وزن ستون آب بالاسر آن بیشتر است. این نیروی وزن بیشتر که به مایعات پایینی وارد می‌شود، باعث افزایش فشار می‌گردد. به همین دلیل در سوراخ‌های پایینی، فشار آب بسیار بیشتر از سوراخ‌های بالایی است. به عبارت ساده‌تر: با افزایش عمق در یک مایع، فشار آن مایع افزایش می‌یابد.
1736019749.png)
