نصب اپلیکیشن

صفحه رسمی مای درس

اطلاع از آخرین تغییرات، جوایز و مسابقات مای درس
دنبال کردن

فشار در شاره های ساکن

پاسخ تایید شده
4 ماه قبل
0
[شاه کلید مای درس] | فشار در شاره های ساکن
bookmark_border دهم ریاضی
book فیزیک (1) رشته ریاضی
bookmarks فصل 2 : ویژگی های فیزیکی مواد
4 ماه قبل
0

فشار در شاره های ساکن

فشار متوسط:

بزرگی نیروی عمودی که بر واحد سطح جسم وارد می شود.

فرمول فشار (P)

\(P = \frac{{{F_ \bot }}}{A}\)

که در فرمول (P) به معنای فشار

(\({F_ \bot }\)) به معنای نیروی عمودی

و (A) به معنای مساحت سطح است.

1 یکای فشار در SI به صورت نیوتن بر متر مربع (\(\frac{N}{{{m^2}}}\)) است که به آن در اصطلاح پاسکال، (Pa) گفته می شود.

2 فشار کمیتی نرده ای می باشد و فاقد جهت و راستا است.

مثال

اگر انگشتتان  را روی سطح میز طوری قرار دهیم که سطح تماس حدود\(1c{m^2}\) باشد، چه نیروی باید وارد کنیم تا فشار در محل انگشتتان تقریبا \(1 \times {10^5}Pa\) باشد؟

\(\begin{array}{l}A = 1c{m^2} = 1 \times {10^{ - 4}}{m^2}\\F = ?\\P = {10^5}Pa\\ \to P = \frac{F}{A} \to F = PA \to F = {10^5} \times {10^{ - 4}} = 10N\end{array}\)

اختلاف فشار ستون شاره در دو سطح شاره های یکسان:

نیروی وارد بر سطح 2 برابر با حاصل جمع وزن مایع بین دو سطح و نیروی وارد از ظرف سطح 1 می باشد.

\({P_2} = {P_1} + \rho gh\)

فشار در مایع ها به شکل ظرف بستگی ندارد.

قانون هم فشاری:

فشار نقاط هم تراز درون یک مایع یکسان است.

اختلاف فشار مایع در دو سطح به عوامل زیر بستگی دارد:

  1. با عمق مایع (ارتفاع از سطح آب) نسبت مستقیم دارد.
  2. با چگالی مایع نسبت مستقیم دارد.
  3. با شتاب گرانش (زمین، ماه) رابطه ی مستقیم دارد.

فشار مایع ها به چه عواملی بستگی ندارد:

  1. با وزن مایع
  2. به اندازه ی مساحت قاعده ظرف
  3. به شکل ظرف

مثال

جسمی مکعبی به طول ضلع \(20cm\) درون شاره ای غوطه ور و در حال تعادل است. فشار در بالا و زیر جسم برابر 105 و \(106/8\) کیلو پاسکال است. چگالی شاره چند کیلوگرم بر متر مکعب است؟

\(\begin{array}{l}h = 20cm = 0/2m\\{P_1} = 105KPa = 105000Pa\\{P_2} = 106/8KPa = 106000Pa\\g = 10\frac{N}{{Kg}}\\\rho = ?\\{P_2} = {P_1} + \rho gh \to 106000 = 105000 + \rho \times 10 \times 0/2\\ \to 1800 = 2\rho \to \rho = 900\frac{{Kg}}{{{m^3}}}\end{array}\)

عامل وجود فشار هوا

1) بر جسم های روی زمین:

نیروی وزن هوای اطراف زمین است.

2) در ظرف بسته:

عامل فشار، جنبش مولکولی گاز است.

 

فشار کل در عمق h درون یک شاره، از جمع فشار هوا با فشار ارتفاع ستون مایع، فشار کل درون ظرف، بدست می آید.

\(P = \rho gh + {P_0}\)

در این فرمول:

(P) فشار کل در مایع،

(\(\rho \)) چگالی مایع،

(g) شتاب گرانش،

(h) ارتفاع ستون مایع

و (\({P_0}\)) فشار هوا است.

مثال

فشار آب در عمق 3 متری از سطح آزاد آن، چند پاسکال است؟

\(\begin{array}{l}P = ?\\\rho = 1000\frac{{Kg}}{{{m^3}}}\\g = 10\frac{N}{{Kg}}\\h = 3m\\{P_0} = {10^5}Pa\\ \to P = \rho gh + {P_0} \to P = 1000 \times 10 \times 3 + {10^5}\\ \to P = 130000Pa\end{array}\)

1 هرچه از سطح زمین بالاتر برویم، به علت رقیق شدن هوا و کاهش تعداد ذره ها، فشار هوا کاهش می یابد و هرچه به سطح دریا نزدیک تر می شویم، فشار هوا افزایش می یابد.

2 تا ارتفاع 2000 متری از سطح زمین: به ازای هر 10m که از سطح زمین بالا می رویم فشار هوا تقریبا یک میلی متر جیوه کاهش می یابد.

3 چگالی آب بسیار کمتر از چگالی جیوه است.


سایر مباحث این فصل