Текст учебника. Урок 12. Давление в жидкости.

Основной урок. Посмотрите его.

План урока:

Удивительный опыт Паскаля.
Сообщающиеся сосуды.
Гидравлический пресс.
Насосы.

1. Давление в жидкости и закон Паскаля

Жидкость, как и газ, передает оказываемое на нее давление во всех направлениях. Это свойство было доказано французским ученым Блезом Паскалем в 1648 году.

Опыт Паскаля
Паскаль взял бочку, наполненную водой, и присоединил к ней узкую трубку высотой несколько метров. Когда он налил в трубку воду, бочка разорвалась под действием давления. Этот опыт показал, что:

• Давление в жидкости зависит от высоты столба жидкости, а не от формы сосуда.

• Жидкость передает давление одинаково во всех направлениях (закон Паскаля).

Формула гидростатического давления:

$$P=\rho \cdot g\cdot h$$

где:

• $P$ — давление на глубине $h$,

• $\rho$ — плотность жидкости,

• $g$ — ускорение свободного падения,

• $h$ — глубина.

2. Сообщающиеся сосуды

Сообщающиеся сосуды — это два или более сосуда, соединенных между собой в нижней части.

Свойство сообщающихся сосудов:

• Если в них налита однородная жидкость, то ее уровни во всех сосудах одинаковы.

• Если жидкости разные (например, вода и масло), то уровни будут разными.

Применение:

• Водопроводные системы.

• Шлюзы в реках и каналах.

• Устройство фонтанов.

3. Гидравлический пресс

Гидравлический пресс — это устройство, основанное на законе Паскаля, позволяющее получать большую силу при помощи малой.

Принцип действия:

• Два цилиндра разного диаметра соединены и заполнены жидкостью.

• Давление, создаваемое малым поршнем ($P_1$), передается без изменения большому поршню ($P_2$):

_1 = P_2 ]

$$\frac{F_1}{S_1}=\frac{F_2}{S_2}$$$$F_2=F_1\cdot \frac{S_2}{S_1}$$

Применение:

• Автомобильные домкраты.

• Гидравлические прессы для штамповки металлов.

• Тормозные системы автомобилей.

4. Насосы

Насосы — устройства для перемещения жидкостей и газов за счет создания разности давлений.

Виды насосов:

1. Поршневой насос

   • Применяется в ручных водяных насосах.

   • Работает за счет движения поршня, создающего разрежение.

2. Центробежный насос

   • Используется в водоснабжении, промышленности.

   • Жидкость перемещается за счет вращения лопастей.

Применение насосов:

• Водоснабжение городов.

• Перекачка нефти и других жидкостей.

• Системы отопления.

Выводы

1. Давление в жидкости передается одинаково во всех направлениях (закон Паскаля).

2. В сообщающихся сосудах однородная жидкость устанавливается на одном уровне.

3. Гидравлические машины используют закон Паскаля для усиления силы.

4. Насосы применяются для перемещения жидкостей и газов.

Вопросы для самопроверки:

1. Почему бочка в опыте Паскаля разорвалась?

2. Как устроены сообщающиеся сосуды? Где они применяются?

3. Объясните принцип работы гидравлического пресса.

4. Какие виды насосов вы знаете?