2.5.2. A legegyszerűbb hidraulikus gépek.

Hidraulikus nyomás. Karikaturista

2.5.1. Nyomásmérő műszerek

Piezométerek. Merítsünk mindkét végén nyitott üvegcsöveket „abszolút” nyugvó folyadékba úgy, hogy alsó végük egybeessen az u pontokkal (2.11. ábra). Mindkét nyitott végű csőben a folyadék ugyanarra a magasságra emelkedik, amely a referenciasíkhoz képest a vízsíkon fekszik. Ez a magasság megegyezik a teljes hidrosztatikus magasság magasságával, nem abszolút nyomással, hanem túlnyomással mérve.

2.11. ábra. Nyomáselosztási törvény

„abszolút” álló folyadékban

Az ilyen, mindkét végén nyitott csöveket, amelyeket nyomás, pontosabban piezometrikus magasság mérésére terveztek, piezométereknek vagy piezometrikus csöveknek nevezik.

A piezométerek viszonylag alacsony nyomás mérésére alkalmasak, mert... már a csőben lévő vízzel 10 m magasra, a 0,8 relatív tömegű ásványolaj pedig 12,5 m-re emelkedne.

Differenciálnyomásmérők. A nyomáskülönbség két ponton történő mérésére differenciálnyomásmérőket használnak, amelyek közül a legegyszerűbb egy formázott nyomásmérő (2.12. ábra).

Rizs. 2.12. Differenciálnyomásmérő

A nyomáskülönbségmérők mindkét felesleget képesek mérni (2.11. ábra, A), és a vákuumnyomás (2.11. ábra, b). Ha egy ilyen, általában higannyal töltött nyomásmérővel megmérik a nyomás- és sűrűségkülönbséget egy olyan folyadékban, amely teljesen kitölti a csatlakozó csöveket, akkor

Kis gáznyomások mérésénél higany helyett alkoholt, kerozint, vizet stb.

Piezométerek és nyomáskülönbségmérők nemcsak nyugalmi folyadékban, hanem áramlásban is nyomásmérésre szolgálnak.

A 0,2-0,3-nál nagyobb nyomás mérésére mechanikus nyomásmérőket használnak - rugót vagy membránt. Működésük elve egy üreges rugó vagy membrán deformációján alapul a mért nyomás hatására. A mechanizmuson keresztül ez a deformáció átkerül a nyílra, amely a tárcsán mért nyomás mértékét mutatja.

A mechanikus nyomásmérőkkel együtt elektromos nyomásmérőket használnak. Az elektromanométerben érzékeny elemként (érzékelőként) membránt használnak. A mért nyomás hatására a membrán deformálódik, és egy átviteli mechanizmuson keresztül megmozgatja a potenciométer csúszkát, amely a mutatóval együtt az elektromos áramkörbe kerül.

Nyomásegység arány:

1nál nél = 1kgf/cm 2 =10 m víz utca. = 736,6 Hgmm. Művészet. = 98066,5 Pa 10 5 Pa.

1 kPa = 10 3 Pa; 1 MPa = 10 6 Pa.

Normál körülmények között légköri nyomás(0,1033 MPa) magassága víznél 10,33 m, benzinnél 13,8 m (= 750 kg/m3), higanynál 0,760 m, stb.

2.5.2. A legegyszerűbb hidraulikus gépek. Hidraulikus nyomás. Karikaturista

Hidraulikus nyomás. A prést a technológiában nagy nyomóerők létrehozására használják, amelyek a technológiában szükségesek fémek nyomással történő megmunkálásakor, préselésekor, sajtolása, brikettálása, különféle anyagok vizsgálata stb.

A prés dugattyús, egymással összekötő hengerekből áll, amelyek csővezetékkel vannak összekötve (2.13. ábra).

Rizs. 2.13. Hidraulikus prés diagram

Az egyik edény területe kisebb, mint a második edényé. Ha az 1. tartályban lévő dugattyúra erőt fejtenek ki, akkor alatta hidrosztatikus nyomás keletkezik, amelyet a képlet határoz meg.

Pascal törvénye szerint a nyomás a folyadék minden pontjára, beleértve a területet is, továbbítódik. Erőt teremt

Át kifejezve, megkapjuk

Így az erő annyiszor nagyobb, mint egy kis szakaszon a dugattyúra ható erő, ahányszor nagyobb a terület, mint a terület.

Az erőt általában dugattyús szivattyúval hozzák létre, amely folyadékot (olajat, emulziót) szállít a préskamrába. Az erő megnyomhatja a dugattyú és az álló platform között található terméket. A gyakorlatilag kialakult erő kisebb, mint a dugattyúk és a hengerek közötti súrlódásból származó erő. Ezt a csökkenést a sajtó hatékonysága veszi figyelembe -. A modern hidraulikus prések akár 100 000 tonnás vagy nagyobb erőt is kifejtenek.

A sajtó akciója azon alapul Pascal törvénye. A hidraulikus prés két egymással érintkező edényből áll, amelyek folyadékkal (általában műszaki olajjal) vannak feltöltve, és különböző méretű S 1 és S 2 dugattyúkkal záródnak (1. ábra).

Egy kis dugattyúra ható külső erő nyomást hoz létre

Pascal törvénye szerint a folyadék minden irányban változás nélkül továbbítja. Ezért a második dugattyúra a folyadék oldaláról erő hat

(1)

A hidraulikus prés annyiszor ad erőnövekedést, ahányszor a nagyobb dugattyú területe meghaladja a kis dugattyú területét.

Az F 1 erő megváltoztatja a présben lévő folyadék potenciális energiáját is. De mivel ennek a folyadéknak a gravitációja sokkal kisebb, mint az F 1 erő. súlytalannak tartottuk a folyadékot. Ezzel kapcsolatban meg kell jegyezni, hogy valós körülmények között az (1) egyenlet csak megközelítőleg teljesül.

A sajtó nem ad semmilyen hasznot a munkában. Valóban, amikor a kis dugattyút leeresztik, az erő A 1 = F 1 h 1, ahol h 1 a kis dugattyú lökete. A keskeny hengerből a folyadék egy része a széles hengerbe kerül, és a nagy dugattyú h 2 -vel felemelkedik. Az erő munkája F 2

(2)

De a folyadék összenyomhatatlan. Ebből következően az egyik hengerből a másikba átvitt folyadékok térfogata egyenlő, azaz.

Ezt az egyenletet és az (1) egyenletet (2) behelyettesítve A 1 = A 2 -t kapunk.

A hidraulikus prés lehetővé teszi kolosszális erők kifejtését, és termékek préselésére (fémből, műanyagból, különféle porokból), lyukak nyomására fémlemezeken, anyagok szilárdsági vizsgálatára, súlyok emelésére, olaj kipréselésére használják olajban. malmok, rétegelt lemez, karton, széna sajtolására. A kohászati ​​üzemekben a hidraulikus préseket acélgéptengelyek, vasúti kerekek és sok más termék gyártásához használják.

Számos hidraulikus gép, például prések (emelők) működése Pascal törvényén alapul.

Hidraulikus nyomás(emelő) a mintaanyag összenyomásához vagy nehéz tárgyak emeléséhez szükséges nagy erők létrehozására szolgál. A prés két egymással összekötő edényből áll - különböző keresztmetszetű hengerekből, amelyek folyadékkal (olajjal vagy vízzel) vannak feltöltve, és felül dugattyúkkal vannak lezárva. Nyomás a fogantyúra (kar, 2.8. ábra, 70. oldal). A kis átmérőjű dugattyúra erő hat, amely a Pascal-törvény szerint egy nagyobb átmérőjű dugattyúra kerül át, és ez a dugattyú felfelé mozog és hasznos munkát végez.

Vezessük be a jelölést: legyen F a nyomókarra ható erő, F 1- a területtel rendelkező 1. számú kis dugattyúra ható erő S 1, F 2– a területtel rendelkező 2. számú nagy dugattyú által kifejtett erő S 2. A hidraulikus prés működési elvének analitikus ábrázolása a következő:

.

Rizs. 2.8. Hidraulikus nyomás

Ha figyelembe kell venni a súrlódást a réseket lezáró présmandzsettákban, akkor a következő összefüggés a prés η hatékonysági tényezőjét veszi figyelembe:

Hidraulikus akkumulátor(2.9. ábra, 71. o.) a folyadék potenciális energiájának felhalmozására szolgál, amelyet ezt követően szükség szerint elfogyasztanak. Ezt az akkumulátortípust akkor használják, ha rövid távú munkára van szükség, például zárak és hidraulikus emelők működtetésekor.

Az akkumulátor egy tekercses hengerből, súlyokkal és egy álló dugattyúból áll. A henger feltöltése munkafolyadékkal szivattyú segítségével történik, amely a tervezési magasságra emeli H.

Az akkumulátor működéséhez szükséges energiatartalék egyenlő:

G- a henger súlya súlyokkal együtt; L– teheremelési magasság.

A dugattyú felemeléséhez folyadékot kell szivattyúzni a hengerbe, amelynek térfogata:

Ahol S – a henger keresztmetszete.

Teheremelő erő:

Ahol p– nyomás a hengerben.

Ekkor a teher felemelésére fordított munka:

A = GL=pV.

Rizs. 2.9. Hidraulikus akkumulátor

Hatékonyság akkumulátor:

Karikaturista a nyomás növelésére szolgál a kenőberendezések olajvezetékeiben stb.

A tervezés legegyszerűbb szorzója egy hengerből, egy rúddal ellátott dugattyúból és a dugattyú és a rúd tömszelencéiből áll (2.10. ábra).

Rizs. 2.10. Karikaturista

Konténerbe A A folyadékot a dugattyú mögé vezetik bizonyos nyomás alatt 1. o amely erővel nyomja ki a dugattyút:

D– a henger belső felületének átmérője.

A dugattyú és a rúd mozgását erők ellenzik

Ahol f 1, f 2- tömítőgyűrűk súrlódási tényezői; n 1, n 2 b 1, b 2– tömítőgyűrűk száma; d- átmérő.

A dugattyúra ható erő nyomást hoz létre a folyadékra a B üregben - a dugattyú mögött. A folyadéknyomás ebben az üregben nagyobb lesz, mivel a dugattyú mögötti nyomásterület kisebb, mint a dugattyú előtt.

7. osztály 41. óra Dátum

Téma: Pascal törvénye. Hidraulikus nyomás.

Az óra típusa: lecke az új tananyag elsajátításáról.

Az óra céljai és céljai:

· Oktatási cél - bevezetni Pascal törvényét , bővíteni és elmélyíteni a tanulók tudását a „Nyomás” témában, megbeszélni a szilárd anyagok, folyadékok és gázok közötti különbséget; új „Hidraulikus prés” fogalom bevezetése, segítse a tanulókat az elsajátított ismeretek és készségek gyakorlati jelentőségének és hasznosságának megértésében.

· Fejlesztési cél – feltételek megteremtése a kutatási és kreatív készségek fejlesztéséhez; kommunikációs és együttműködési készségek.

· Nevelési cél – hozzájárul a szellemi munka kultúrájának meghonosításához, megteremti a feltételeket a tanulmányozott anyag iránti érdeklődés fokozásához.

Felszerelés:

· bemutatók, videoklipek

kártyák egyéni feladatokkal

Az órák alatt.

1.Org. pillanat.

A tanulók felkészítése az órai munkára. Fogadás "Smile"

2. Motiváció és az órai célok és célkitűzések meghatározása.

Diabemutató képekkel. Tanóránk céljai a következők:

Ma az órán a természet egyik legfontosabb törvényét, Pascal törvényét fogjuk tanulmányozni. Leckénk célja: a törvény tanulmányozása, valamint számos fizikai jelenség megmagyarázásának megtanulása Pascal törvénye segítségével. Lásd a jogalkalmazást a gyakorlatban.

Tanulmányozza a hidraulikus gép tervezésének és működésének fizikai alapjait;

Adja meg a hidraulikus prés fogalmát, és mutassa be gyakorlati alkalmazását.

3. Tanulmány új téma

Minden test molekulákból és atomokból áll. Az anyagok három különböző halmazállapotát vizsgáltuk, és szerkezetük alapján tulajdonságaikban különböznek. Ma a nyomás hatásával fogunk megismerkedni szilárd, folyékony és gáznemű anyagok. Nézzünk példákat:

Kalapáccsal beleütjük a szöget a deszkába. Mit látunk? Milyen irányba hat a nyomás?

(A kalapács nyomása alatt a szög behatol a táblába. Az erő irányában. A tábla és a szög egybeépített szilárd test.)

Vegyünk homokot. Ez egy szilárd szemcsés anyag. Töltse fel homokkal a csövet a dugattyúval. A cső egyik vége gumifóliával van borítva. Megnyomjuk a dugattyút és megfigyeljük.

(A homok nem csak az erő irányában, hanem oldalra is nyomja a fólia falait.)

Most nézzük meg, hogyan viselkedik a folyadék. Töltsük meg a csövet folyadékkal. Megnyomjuk a dugattyút, megfigyeljük és összehasonlítjuk az előző kísérlet eredményeivel.

(A film golyó alakot ölt, a folyadékrészecskék egyformán nyomódnak különböző irányokba.)

Nézzük a gáz példáját. Fújjuk fel a labdát.

(A nyomást a levegő részecskéi minden irányban egyformán továbbítják.)

Megvizsgáltuk a nyomás hatását szilárd ömlesztett, folyékony és gáznemű anyagokra. Milyen hasonlóságokat vettél észre?

(A folyadékok és gázok esetében a nyomás egyformán hat különböző irányba, és ez hatalmas számú molekula véletlenszerű mozgásának a következménye. Szilárd ömlesztett anyagoknál a nyomás az erő irányába és oldalra hat.)

Magyarázzuk meg részletesebben a folyadékok és gázok nyomásátadási folyamatát.

Képzeljük el, hogy egy dugattyús cső tele van levegővel (gázzal). A gázban lévő részecskék egyenletesen oszlanak el a térfogatban. Rányomjuk a dugattyút. A dugattyú alatt található részecskék tömörödnek. Mobilitásuk miatt a gázrészecskék minden irányba elmozdulnak, aminek következtében elrendezésük ismét egységes lesz, de sűrűbbé válik. Ezért a gáznyomás mindenhol növekszik. Ez azt jelenti, hogy a nyomás az összes gázrészecskére átkerül.

Végezzünk egy kísérletet Pascal labdájával. Vegyünk egy üreges golyót, amelyen különböző helyeken keskeny lyukak vannak, és dugattyúval csatlakoztassuk egy csőhöz.

Ha megtölti a csövet vízzel, és megnyomja a dugattyút, a víz patakok formájában kifolyik a golyó összes lyukából. (A gyerekek kifejtik sejtéseiket.)

Fogalmazzunk meg egy általános következtetést.

A dugattyú megnyomja a csőben lévő víz felszínét. A dugattyú alatt elhelyezkedő vízrészecskék tömörödve átadják nyomását más, mélyebben fekvő rétegekre. Így a dugattyú nyomása a labdát kitöltő folyadék minden pontjára továbbítódik. Ennek eredményeként a víz egy része az összes lyukból kifolyó patakok formájában kiszorul a labdából.

A folyadékra vagy gázra kifejtett nyomás változás nélkül továbbítódik a folyadék vagy gáz térfogatának minden pontjára. Ezt az állítást Pascal törvényének nevezzük.

4. Konszolidáció: válaszoljon a kérdésekre

1. Ha légfegyverből lő egy keménytojást, a golyó csak átmenő lyukat ejt benne, a többi sértetlen marad. De ha rálősz egy nyers tojás, akkor darabokra fog törni. (Főtt tojás kilövésénél a golyó átszúr egy szilárd testet, tehát repülési irányban, mivel a nyomás ebbe az irányba terjed.)

2. Miért pusztító a víz alatti héj felrobbanása a vízben élő szervezetekre? (A folyadékban a robbanás nyomása Pascal törvénye szerint minden irányban egyformán terjed, és ettől az állatok elpusztulhatnak)

3. A gonosz dzsinn, amely gáz halmazállapotban van egy dugaszolt palackban, erős nyomást gyakorol a falára, az aljára és a parafára. Miért rúg minden irányba a dzsinn, ha gáznemű állapotban nincs se karja, se lába? Milyen törvény engedi meg neki ezt? (molekulák, Pascal-törvény)

4. Az űrhajósok számára az ételt félig folyékony formában készítik el, és rugalmas falú csövekben helyezik el. Mi segít az űrhajósoknak ételt kipréselni a csövekből?

(Pascal törvénye)

5. Próbáld megmagyarázni az üvegedények készítésének folyamatát, amikor egy csepp olvadt üvegbe levegőt fújnak?

(Pascal törvénye szerint a gázon belüli nyomás minden irányban egyformán továbbítódik, ill. folyékony üveg felfújódik, mint egy léggömb.)

Pascal törvény alkalmazása a gyakorlatban

A téma tanulmányozásának motivációja: „Hidraulikus prés”

Valószínűleg Ön is megfigyelte a helyzetet: egy gumiabroncs defektes, a sofőr a készülék segítségével könnyedén felemeli az autót és kicseréli a sérült kereket, annak ellenére, hogy az autó súlya körülbelül 1,5 tonna.

Válaszoljunk együtt a kérdésre: miért lehetséges ez?

Emelőt használ. Az emelő egy hidraulikus gép.

Azokat a mechanizmusokat, amelyek valamilyen folyadék segítségével működnek, hidraulikusnak nevezik (görögül "gidor" - víz, folyadék).

Hidraulikus nyomás egy sűrített folyadék által működtetett nyomással történő anyagok feldolgozására szolgáló gép.

Válaszolj a kérdésekre.

v A hengerek és a dugattyúk azonosak? Mi a különbség?

v Mit jelent: minden dugattyú a maga dolgát végzi?

v Milyen törvényen alapul a hidraulikus prés működése?

A hidraulikus prés kialakítása a Pascal-törvényen alapul. Két egymással érintkező edényt homogén folyadékkal töltenek meg, és két dugattyú zárja le, amelyek területe S1 és S2 (S2 > S1). Pascal törvénye szerint mindkét hengerben egyenlő a nyomás: p1=p2.

p1=F1/S1, P2=F2/S2, F1/S1=F2/S2, F1 S2=F2 S1

A hidraulikus prés működése során a nagyobb dugattyú és a kisebb dugattyú területének arányával megegyező erőnövekedés jön létre.

F1/ F2 = S1/ S2.

A hidraulikus prés működési elve.

A préselt testet egy nagy dugattyúhoz csatlakoztatott platformra helyezzük. Egy kis dugattyú nagy nyomást gyakorol a folyadékra. Ez a nyomás változás nélkül továbbítódik a hengereket megtöltő folyadék minden pontjára. Ezért ugyanaz a nyomás hat a nagyobb dugattyúra. De mivel a területe nagyobb, a rá ható erő nagyobb lesz, mint a kis dugattyúra ható erő. Ennek az erőnek a hatására a nagyobb dugattyú felemelkedik. Amikor ez a dugattyú felemelkedik, a test egy álló felső platformra támaszkodik, és összenyomódik. A nyomásmérő, amely a folyadék nyomását méri, egy biztonsági szelep, amely automatikusan kinyílik, ha a nyomás meghaladja a megengedett értéket. A kis hengerből a nagyba a folyadékot a kis dugattyú ismételt mozgása szivattyúzza.

Hidraulikus préseket ott használnak, ahol nagyobb erő szükséges. Például olajpréseléshez magvakból olajmalmokban, rétegelt lemez, karton, széna sajtolására. A kohászati ​​üzemekben a hidraulikus préseket acélgéptengelyek, vasúti kerekek és sok más termék gyártásához használják. A modern hidraulikus prések több száz millió newton erőt képesek kifejteni.

Autók milliói vannak felszerelve hidraulikus fékkel. Kotrógépek, buldózerek, daruk, rakodók és felvonók tíz- és százezrei vannak hidraulikus hajtással ellátva.

Leginkább a hidraulikus emelőket és hidraulikus préseket használják hatalmas mennyiségben különféle célokra– az abroncsok kocsi kerékpárokra való préselésétől a felvonóhíd rácsos emeléséig, hogy lehetővé tegyék a hajók áthaladását a folyókon.

Videó klip bemutatója

5. Megértés ellenőrzése: Válaszolj a tesztkérdésekre.

7. Kölcsönös ellenőrzés: jegyzetfüzetek cseréje és csekk

1. lehetőség: 1c, 2b, 3a, 4d, 5d, 6d, 7d, 8a

2. lehetőség: 1b, 2d, 3a, 4a, 5d, 6b, 7d, 8c

6. Összegzés. Házi feladat. ξ 44,45, Összehasonlító táblázat összeállítása: „Szilárd anyagok, folyadékok és gázok nyomása”

Válaszoljon a tesztkérdésekre.

7. osztály 41. óra Dátum

Téma: Pascal törvénye. Hidraulikus nyomás.

Az óra típusa: lecke az új tananyag elsajátításáról.

Az óra céljai és céljai:

Oktatási cél - bevezetni Pascal törvényét, bővíteni és elmélyíteni a tanulók tudását a „Nyomás” témában, megbeszélni a szilárd anyagok, folyadékok és gázok közötti különbséget; új „Hidraulikus prés” fogalom bevezetése, segítse a tanulókat az elsajátított ismeretek és készségek gyakorlati jelentőségének és hasznosságának megértésében.

Fejlesztési cél – feltételek megteremtése a kutatási és kreatív készségek fejlesztéséhez; kommunikációs és együttműködési készségek.

Nevelési cél – hozzájárul a szellemi munka kultúrájának meghonosításához, megteremti a feltételeket a tanulmányozott anyag iránti érdeklődés fokozásához.

Felszerelés :

bemutatók, videoklipek

egyéni feladatkártyák

Az órák alatt.

1.Org. pillanat.

A tanulók felkészítése az órai munkára. Fogadás "Smile"

2. Motiváció és az órai célok és célkitűzések meghatározása.

Diabemutató képekkel. Tanóránk céljai a következők:

- Ma az órán a természet egyik legfontosabb törvényét, Pascal törvényét fogjuk tanulmányozni. Leckénk célja: a törvény tanulmányozása, valamint számos fizikai jelenség megmagyarázásának megtanulása Pascal törvénye segítségével. Lásd a jogalkalmazást a gyakorlatban.

Tanulmányozza a hidraulikus gép tervezésének és működésének fizikai alapjait;

Adja meg a hidraulikus prés fogalmát, és mutassa be gyakorlati alkalmazását.

3. Tanulmányozzon egy új témát

Minden test molekulákból és atomokból áll. Az anyagok három különböző halmazállapotát vizsgáltuk, és szerkezetük alapján tulajdonságaikban különböznek. Ma a nyomás szilárd, folyékony és gáznemű anyagokra gyakorolt ​​hatásával fogunk megismerkedni. Nézzünk példákat:

Kalapáccsal beleütjük a szöget a deszkába. Mit látunk? Milyen irányba hat a nyomás?

(A kalapács nyomása alatt a szög behatol a táblába. Az erő irányában. A tábla és a szög egybeépített szilárd test.)

Vegyünk homokot. Ez egy szilárd szemcsés anyag. Töltse fel homokkal a csövet a dugattyúval. A cső egyik vége gumifóliával van borítva. Megnyomjuk a dugattyút és megfigyeljük.

(A homok nem csak az erő irányában, hanem oldalra is nyomja a fólia falait.)

Most nézzük meg, hogyan viselkedik a folyadék. Töltsük meg a csövet folyadékkal. Megnyomjuk a dugattyút, megfigyeljük és összehasonlítjuk az előző kísérlet eredményeivel.

(A film golyó alakot ölt, a folyadékrészecskék egyformán nyomódnak különböző irányokba.)

Nézzük a gáz példáját. Fújjuk fel a labdát.

(A nyomást a levegő részecskéi minden irányban egyformán továbbítják.)

Megvizsgáltuk a nyomás hatását szilárd ömlesztett, folyékony és gáznemű anyagokra. Milyen hasonlóságokat vettél észre?

(A folyadékok és gázok esetében a nyomás egyformán hat különböző irányba, és ez hatalmas számú molekula véletlenszerű mozgásának a következménye. Szilárd ömlesztett anyagoknál a nyomás az erő irányába és oldalra hat.)

Magyarázzuk meg részletesebben a folyadékok és gázok nyomásátadási folyamatát.

Képzeljük el, hogy egy dugattyús cső tele van levegővel (gázzal). A gázban lévő részecskék egyenletesen oszlanak el a térfogatban. Rányomjuk a dugattyút. A dugattyú alatt található részecskék tömörödnek. Mobilitásuk miatt a gázrészecskék minden irányba elmozdulnak, aminek következtében elrendezésük ismét egységes lesz, de sűrűbbé válik. Ezért a gáznyomás mindenhol növekszik. Ez azt jelenti, hogy a nyomás az összes gázrészecskére átkerül.

Végezzünk egy kísérletet Pascal labdájával. Vegyünk egy üreges golyót, amelyen különböző helyeken keskeny lyukak vannak, és dugattyúval csatlakoztassuk egy csőhöz.

E Ha megtölti a csövet vízzel, és megnyomja a dugattyút, a víz patakok formájában kifolyik a golyó összes lyukából.(A gyerekek kifejtik sejtéseiket.)

Fogalmazzunk meg egy általános következtetést.

A dugattyú megnyomja a csőben lévő víz felszínét. A dugattyú alatt elhelyezkedő vízrészecskék tömörödve átadják nyomását más, mélyebben fekvő rétegekre. Így a dugattyú nyomása a labdát kitöltő folyadék minden pontjára továbbítódik. Ennek eredményeként a víz egy része az összes lyukból kifolyó patakok formájában kiszorul a labdából.

A folyadékra vagy gázra gyakorolt ​​nyomás változás nélkül továbbítódik a folyadék vagy gáz térfogatának minden pontjára. Ezt az állítást Pascal törvényének nevezzük.

4. Konszolidáció: válaszoljon a kérdésekre

1. Ha légfegyverből lő egy keménytojást, a golyó csak átmenő lyukat ejt benne, a többi sértetlen marad. De ha kilősz egy nyers tojást, az darabokra fog törni. (Főtt tojás kilövésénél a golyó átszúr egy szilárd testet, tehát repülési irányban, mivel a nyomás ebbe az irányba terjed.)

2. Miért pusztító a víz alatti héj felrobbanása a vízben élő szervezetekre? (A folyadékban a robbanási nyomás Pascal törvénye szerint minden irányban egyformán terjed, és ettől az állatok elpusztulhatnak.)

3. A gonosz dzsinn, ami belül gáz halmazállapotú palack, erős nyomást gyakorol a falára, az aljára és a parafára. Miért rúg minden irányba a dzsinn, ha gáznemű állapotban nincs se karja, se lába? Milyen törvény engedi meg neki ezt? (molekulák, Pascal törvénye)

4. Az űrhajósok számára az ételt félig folyékony formában készítik el, és rugalmas falú csövekben helyezik el. Mi segít az űrhajósoknak ételt kipréselni a csövekből?

(Pascal törvénye)

5. Próbáld megmagyarázni az üvegedények készítésének folyamatát, amikor egy csepp olvadt üvegbe levegőt fújnak?

(A Pascal törvénye szerint a gázon belüli nyomás minden irányban egyformán terjed, és a folyékony üveg léggömbszerűen felfújódik.)

Pascal törvény alkalmazása a gyakorlatban

A téma tanulmányozásának motivációja: „Hidraulikus prés”

Valószínűleg Ön is megfigyelte a helyzetet: egy gumiabroncs defektes, a sofőr a készülék segítségével könnyedén felemeli az autót és kicseréli a sérült kereket, annak ellenére, hogy az autó súlya körülbelül 1,5 tonna.

Válaszoljunk együtt a kérdésre: miért lehetséges ez?

Emelőt használ. Az emelő egy hidraulikus gép.

Azokat a mechanizmusokat, amelyek valamilyen folyadék felhasználásával működnek, ún hidraulikus (görögül "gidor" - víz, folyadék).

Hidraulikus nyomás egy sűrített folyadék által működtetett nyomással történő anyagok feldolgozására szolgáló gép.

Válaszolj a kérdésekre.

A hengerek és a dugattyúk ugyanazok? Mi a különbség?

Mit jelent: minden dugattyú a maga dolgát végzi?

Milyen törvényen alapul a hidraulikus prés működése?

A hidraulikus prés kialakítása a Pascal-törvényen alapul. Két egymással érintkező edényt homogén folyadékkal töltenek meg, és két dugattyú zárja le, amelyek területe S. 1 és S 2 (S 2 > S 1 ). Pascal törvénye szerint mindkét hengerben egyenlő a nyomás: p 1 = p 2 .

p1=F1/S1, P2=F2/S2, F1/S1=F2/S2, F1 S2=F2 S1

A hidraulikus prés működése során a nagyobb dugattyú és a kisebb dugattyú területének arányával megegyező erőnövekedés jön létre.

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

A hidraulikus prés működési elve.

A préselt testet egy nagy dugattyúhoz csatlakoztatott platformra helyezzük. Egy kis dugattyú nagy nyomást gyakorol a folyadékra. Ez a nyomás változás nélkül továbbítódik a hengereket megtöltő folyadék minden pontjára. Ezért ugyanaz a nyomás hat a nagyobb dugattyúra. De mivel a területe nagyobb, a rá ható erő nagyobb lesz, mint a kis dugattyúra ható erő. Ennek az erőnek a hatására a nagyobb dugattyú felemelkedik. Amikor ez a dugattyú felemelkedik, a test egy álló felső platformra támaszkodik, és összenyomódik. A nyomásmérő, amely a folyadék nyomását méri, egy biztonsági szelep, amely automatikusan kinyílik, ha a nyomás meghaladja a megengedett értéket. A kis hengerből a nagyba a folyadékot a kis dugattyú ismételt mozgása szivattyúzza.

Hidraulikus préseket ott használnak, ahol nagyobb erő szükséges. Például olajpréseléshez magvakból olajmalmokban, rétegelt lemez, karton, széna sajtolására. A kohászati ​​üzemekben a hidraulikus préseket acélgéptengelyek, vasúti kerekek és sok más termék gyártásához használják. A modern hidraulikus prések több száz millió newton erőt képesek kifejteni.

Autók milliói vannak felszerelve hidraulikus fékkel. Kotrógépek, buldózerek, daruk, rakodók és felvonók tíz- és százezrei vannak hidraulikus hajtással ellátva.

A hidraulikus emelőket és hidraulikus préseket hatalmas mennyiségben használják különféle célokra – a gumiabroncsok kocsikerekekre történő préselésétől kezdve a felvonóhíd rácsos emeléséig, hogy lehetővé tegyék a hajók áthaladását a folyókon.

Videó klip bemutatója

5. Megértés ellenőrzése : Válaszolj a tesztkérdésekre.

Egy munka

B) erő

B) nyomás

A) Joule

B) Pascal
B) Newton

A) 40 mg

B) 0,1 kPa

B) 5 kN

2, Pa.

A) 1000 Pa

B) 10 Pa

B) 10 000 Pa

D) 100 Pa

A) F = pS

B) F = mg

B) F= kx

A ) F = pS

B ) p = F/S

B) P=pgh

A) csökkenteni; Kevésbé; Kevésbé

B) csökkenteni; több; több

B) növekedés; több; több

D) növekedés; Kevésbé; több

A) csökkenteni; több; Kevésbé

B) csökkenteni; több; több

B) csökkenteni; Kevésbé; Kevésbé

D) növekedés; több; több

A) a kések pengéi élesek

D) a késeket horgászzsinórra cseréljük

2 . Számítsa ki a doboz nyomását.

A) 4800 Pa

B) 135 Pa

B) 13500 Pa

D) 480 Pa

2 .

A) 100 Pa

B) 200 mPa

B) 300 kPa

D) 0,5 Pa

B) az edény aljára

D) minden irányban

A) 4000 Pa

B) 0,4 Pa

B) 0,004 Pa

D) 400 Pa

A) 1300 kg/m 3

B) 500 m

B) 1500 Pa

D) 600 J

7. Kölcsönös ellenőrzés: jegyzetfüzetek cseréje és csekk

1. lehetőség: 1c, 2b, 3a, 4d, 5d, 6d, 7d, 8a

2. lehetőség: 1b, 2d, 3a, 4a, 5d, 6b, 7d, 8c

6. Összegzés. Házi feladat. ξ 44,45 , Összehasonlító táblázat összeállítása: „Szilárd anyagok, folyadékok és gázok nyomása”

Válaszoljon a tesztkérdésekre.

2. lehetőség

Milyen fizikai mennyiséget határoz meg a képletp = F/ S?

Egy munka

B) erő

B) nyomás

Az alábbiak közül melyik a nyomás alapegysége?

A) Joule

B) Pascal
B) Newton

Az alábbi értékek közül melyik fejezheti ki a nyomást?

A) 40 mg

B) 0,1 kPa

B) 5 kN

A nyomást 0,01 N/cm-ben fejezzük ki 2, Pa.

A) 1000 Pa

B) 10 Pa

B) 10 000 Pa

D) 100 Pa

Milyen képlettel lehet kiszámítani a nyomáserőt?

A) F = pS

B) F = mg

B) F= kx

Milyen képlettel lehet kiszámítani a nyomást?

A ) F = pS

B ) p = F/S

B) P=pgh

Jelölje meg a hiányzó szavak számát. A vágószerszámok élezése azért történik, hogy… nyomást fejtsenek ki, mivel a… a támasztó terület, a… a nyomás.

A) csökkenteni; Kevésbé; Kevésbé

B) csökkenteni; több; több

B) növekedés; több; több

D) növekedés; Kevésbé; több

Jelölje meg a hiányzó szavak számát.CAz épületek árnyékai széles alapra vannak felszerelve, hogy… nyomást fejtsenek ki, mivel a… a támasztóterület, a… a nyomás.

A) csökkenteni; több; Kevésbé

B) csökkenteni; több; több

B) csökkenteni; Kevésbé; Kevésbé

D) növekedés; több; több

Találja meg a rossz választ. A nyomást a következő módokon próbálják csökkenteni:

A) növelje az alapozás alsó részének területét

B) a teherautó gumiabroncsokat szélesebbre készítik

C) a kerekeket lánctalpa váltja fel

D) Csökkentse a platformot támogató oszlopok számát

Találja meg a rossz választ. A nyomást a következő módokon próbálják növelni

A) a kések pengéi élesek

B) a fogót fogóval helyettesítjük

C) nyáron kocsit, télen szánkót használni

D) a késeket horgászzsinórra cseréljük

Egy 0,96 kN súlyú doboz tartófelülete 0,2 m 2 . Számítsa ki a doboz nyomását.

A) 4800 Pa

B) 135 Pa

B) 13500 Pa

D) 480 Pa

Varráskor 2 N erő hat a tűre. Számítsa ki a tű által kifejtett nyomást, ha a tű hegye 0,01 mm 2 .

A) 100 Pa

B) 200 mPa

B) 300 kPa

D) 0,5 Pa

Mondja el a helytelen állítást!

A) a gáznyomást véletlenszerűen mozgó molekulák becsapódása hozza létre

B) a gáz minden irányban egyenlő nyomást fejt ki

C) ha a gáz tömege és hőmérséklete változatlan marad, akkor a gáz térfogatának csökkenésével a nyomás nő

D) ha a gáz tömege és hőmérséklete változatlan marad, akkor a gáz térfogatának növekedésével a nyomás nem változik

Pascal törvénye kimondja, hogy a folyadékok és gázok továbbítják a rájuk gyakorolt ​​nyomást...

A) a ható erő irányába

B) az edény aljára

B) az eredő erő irányába

D) minden irányban

A 4 kPa nyomás megfelel a nyomásnak...

A) 4000 Pa

B) 0,4 Pa

B) 0,004 Pa

D) 400 Pa

Az alábbi értékek közül melyik fejezheti ki a hidrosztatikus nyomást?

A) 1300 kg/m 3

B) 500 m

B) 1500 Pa

D) 600 J