فشار مايعات چگونه است؟

ج: مايعات نيز به دليل وزن خود داراي فشار هستند. اين امر باعث مي شود به اجسامي كه داخل مايعات هستند نيرو وارد شود.

فشار مايعات:

مايع موجود در يك ظرف نيز به خاطر وزن خود بر بدنه ي ظرف فشار وارد مي آورد.

فشار مايعات به عوامل زير بستگي دارد:

1- چگالي (جرم حجمي):

فشار با چگالي مايع رابطه ي مستقيم دارد، يعني هر چه چگالي مايع بيش تر باشد فشار آن نيز بيش تر است. جرم واحد حجم از هر جسم را چگالي آن مي نامند.

- جرم با نماد m نمايش داده شده و بايكاي كيلوگرم (kg) و يا گرم (g) اندازه گيري مي شود.

- حجم با نماد Vنمايش داده مي شود و با يكاي متر مكعب (m³) و يا سانتي متر مكعب (Cm³) اندازه گيري مي شود.

- چگالي با نماد ρنمايش داده شده و با يكاي كيلو گرم بر متر مكعب (kg/ m³) ويا گرم بر سانتي متر مكعب (g/ Cm³) اندازه گيري مي شود.

چگالي از رابطه ي زير به دست مي آيد:

توجه: براي آنكه g/Cm³ به kg/m³ و يا برعكس تبدیل کنیم به صورت زير عمل مي كنيم.

2- شتاب جاذبه (g):

فشار درون مايع با نيروي جاذبه اي كه در آن قسمت بر مايع وارد مي شود رابطه ي مستقيم دارد.

3- عمق يا ارتفاع مايع (h):

هر چه عمق يا ارتفاع مايع بيشتر باشد فشار آن نيز بيش تر است.

رابطه ي فشار در درون مايعات به صورت زير محاسبه مي شود.

ارتفاع×شتاب جاذبه×چگالي=فشار در درون مايعات

P=h.g.p

توجه: اگر در بالاي مايع هوا وجود داشته باشد، به سطح آزاد مايع نيرو وارد مي كند در نتيجه فشار حاصل از آن، كه همان فشار هوا است، را نيز بايد در رابطه بالا منظور كنيم اين فشار را فشار كل يا فشار مطلق در عمق hاز سطح مايع مي گويند.

P=pgh+p₀

نكته1:مقدار فشار آب در هر لوله، فقط به ارتفاع آب بستگي دارد و به مقدار كلي آب در لوله و سطح قاعده ي آن بستگي ندارد.

در اين شكل اگر چه شكل لوله ها با يكديگر متفاوت است ولي فشار در ته همه لوله ها يكسان است. اگر فشار آب در يك لوله با لوله هاي ديگر متفاوت بود، آب در لوله ها به حركت در مي آمد تا فشار در همه جا مساوي شود.

نكته2: به مايع و گازها كه روان هستند شاره مي گويند. شاره ها در همه جهت ها به طور يكسان فشار وارد مي آورند.

شناگران و غواصان وقتي در آب فرو مي روند فشار آب را نه تنها بر پشت بلكه بر سينه خود نيز احساس مي كنند.

نكته3: فشاري كه از طرف شاره (مايع و گاز) وارد مي شود عمود بر سطح آن است.

نكته4:وقتي نيرويي از خارج بر شاره وارد مي شود، فشار اضافي در داخل آن ايجاد شده و فشار در تمام جهات به تمام قسمت هاي مايع و ديواره ظرف منتقل مي شود.

اصل پاسكال:

فشار وارد بر مايع محصور بدون كاهش به تمام قسمت هاي مايع و ديواره هاي ظرف منتقل مي شود.

از كاربردهاي مهم اصل پاسكال، بالابر هيدروليکي، ترمزهاي روغني، منگنه آبي و ... است.

در شكل مقابل با وارد كردن نيروي Fبه قسمتي از مايع در ظرف محصور، نيروي Fبه شاخه هاي اطراف ظرف منتقل شده و مايع در آن ها بالا مي برد.

توجه: مايعات به آساني متراكم نمي شوند يعني حجم آن ها را نمي توان كم كرد به همين دليل فشار را منتقل مي كنند.

بالا بر هيدروليكي:

اين دستگاه براساس اصل پاسكال ساخته شده است كه از دو طرف استوانه اي با دهانه هاي بزرگ و كوچك ساخته شده و با لوله ي باريكي به يكديگر مربوط مي شوند. داخل هر استوانه يك پيستون متحرك قراردارد و فضاي داخل ظرف از مايعي پر شده است. هرگاه بر پيستون كوچك نيروي كوچك (F₁) وارد      مي شود باعث به وجود آمدن نيروي بزرگ (F₂) بر سطح بزرگتر مي شود.

فشار حاصل از اين دو نيرو با يكديگر برابر هستند.

بر طبق اين رابطه  اگر A₂ خيلي بزرگتر از A₁باشد، F₂ نيز بايد بسيار بزرگتر از  F₁باشد، در نتيجه مي توان اجسام سنگين را با نيروي كمي بالا برد.

مثال: در يك دستگاه منگنه آبي هنگامي كه پيستون ها آزاد هستند. اگر پيستون كوچك را40cm پايين ببريم پيستون بزرگCmا0/4 بالا مي رود. مزيت مكانيكي اين دستگاه چقدر است؟

توجه: فشار مايع در زير دو پيستون برابر است يعني p_۱=p_۲بنابر اين مي توان نوشت:

نسبت مزيت مكانيكي منگنه آبي است. اگر شعاع قاعده پيستون ها را rو Rفرض كنيم، داريم:

اگر پيستون كوچك به اندازه hپايين برود از حجم مايع پيستون كوچك به اندازه ahكاسته شده و به همين اندازه به طرف ديگر اضافه شده است. بنابراين پيستون بزرگ به اندازه Hبالا مي آيد. بنابر اين مي توانيم بنويسيم

مزيت مكانيكي منگنه آبي برابر است با:

پاسخ:

س: فشار مايعات چگونه است؟

ج: مايعات نيز به دليل وزن خود داراي فشار هستند. اين امر باعث مي شود به اجسامي كه داخل مايعات هستند نيرو وارد شود.

آزمايش 5-4:

وسايل لازم: يك ليوان، يك ظرف

در ظرف آب بريزيد و ليوان را مطابق شكل زير(الف) در داخل ظرف قرار دهيد. سپس در حالي كه دقت مي كنيد هوا به داخل ليوان وارد نشود انتهاي آن را مطابق زير(ب) بيرون آوريد. مشاهده خود را يادداشت كنيد. چه مشاهده مي كنيد؟ توجيه هاي خود را در كلاس به بحث بگذاريد.

جواب:  در حالت اول وقتي ليوان را از آب خارج مي كنيم، به علت ايجاد خلاء در قمست بالايي آن، ضمن اينكه خارج كردن ليوان قدري مشكل مي شود، مقداري آب نيز همراه ليوان بالا مي آيد و اگر ليوان را بطور كامل از آب خارج نكنيم، آب داخل ليوان همچنان بالاتر از سطح آب باقي مي ماند و تقريباً تمامي فضاي داخلي ليوان را پر مي كند.

در حالت دوم وقتي ليوان را مطابق شكل(ب) وارد آب مي كنيم، هواي داخل ليوان در قسمت بالاي آن محبوس شده و ضمن اينكه وارد كردن ليوان را مشكل مي سازد، آب داخل ليوان نيز قدري پايين تر از سطح آب قرار مي گيرد.

 محاسبه فشار درون يك مايع؟

 مطابق شكل مقابل، ستوني از يك مايع به چگالي  كه به ارتفاع h در ظرفي به مساحت قاعده A قرار دارد، در نظر مي گيريم. نيرويي كه به كف ظرف وارد مي شود، معادل وزن ستون مايعي است كه بالاي آي قرار دارد. بنابراين براي محاسبه فشار بايد وزن ستون مايع را محاسبه كنيم، حجم اين مايع(V) از رابطه زير بدست مي آيد:

اگر چگالي مايع   باشد، جرم آن برابر است با:   

و نيز براي وزن مايع داريم:                                        

اين مقدار نيرويي است كه بر سطح A وارد مي شود. از تعريف فشار خواهيم داشت:

توجه كنيد براي اينكه  فشار(P) بر حسب N/m²  (پاسكال) حساب شود، بايد h بر حسب متر و  بر حسب kg/m³  باشد.

Eتذكر1: در صورتيكه فشار هوا( P₀=10⁵N/m² ) را نيز بر سطح  مايع در نظر بگيريم، فشار كل در عمق h از مايع برابر مي شود با:

Eتذكر2: اگر بر سطح مايع   نيرويي مثل F نيز وارد شود، فشار در عمق h از سطح  آزاد آن  برابر خواهد بود با:

مقدار  برابر فشار ناشي از وزن مايع و فشار ناشي از نيروي F بر سطح مايع مي باشد.( A مساحت سطح آزاد مايع است).

 عوامل مؤثر بر فشار درون مايعات

 از رابطه   معلوم مي شود، فشار درون  يك مايع به چگالي مايع و عمق آن بستگي دارد.

مثال: عمق آب در مخزني 5m و فشار هوا 10⁵Pa است. فشاركلي كه بر كف مخزن وارد مي شود چه اندازه است؟( آب).

جواب:

فعاليت 5-18: يك قوطي خالي را انتخاب و آن را در عمق هاي مختلف سوراخ كنيد. سپس آن را پر از آب كنيد. مشاهده هاي خود را توجيه كنيد.

فشار ستوني از مايع به ارتفاع كه به لايه زيرين خود وارد مي‌كند از فرمول زير محاسبه مي‌شود: وزن ستون مايع تقسيم برسطح =P بزرگی نیروی وارد به کف ظرف

2- فشار كل درون مايع:
	فشار درون مايع برابر است با مجموع فشار ستون مايع و فشار وارد بر سطح مايع. فشار وارد بر سطح مایع فشار ستون مایع بزرگی نیروی وارد به سطح زیرین مایع

	نكته: با توجه به رابطه مي‌توان تشخيص داد كه فشار مايعات فقط به جرم حجمي مايع و ارتفاع ستون مايع و شتاب گرانش زمين بستگي دارد و همان طور كه گفته شد به شكل ظرفي كه مايع در آن قرار دارد بستگي ندارد ولي نيرويي كه هر كدام از مايعات به كف ظرف خود وارد مي‌كنند بستگي مستقيم با سطح مقطع ظرف دارد. زيرا:

سطح آزاد مايعات
دو نقطه درون مايع مانند A و B كه روي يك سطح افقي واقعند در نظر مي‌گيريم. چون ارتفاع دو نقطه تا سطح آزاد مايع يكي است پس است.

مثال: در ظرفي زير آب ريخته شده است. فشار در نقاط A و B و C را به ترتیب با PA و PB و PC نشان مي‌دهيم. كدام رابطه صحيح است؟ 1)                   2) if (window.print) { document.write(' ' + ''); } نظرات شما عزیزان: متشکریم ساعت21:22---12 بهمن 1392 [وب سایت] bahar ساعت9:00---25 ارديبهشت 1392 ممنووووووووووووووووووووووووووو ون. بهار ساعت11:11---26 فروردين 1392 با تشکر از وب خوبتون. مفید بود نام : آدرس ایمیل: وب سایت/بلاگ : متن پیام: نظر خصوصی  کد را وارد نمایید:       عکس شما آپلود عکس دلخواه: دسته بندی : علمی آموزشی | نویسنده: مجتبی علیپور آخرین مطالب » ( کد نویسی بخش آخرین مطالب مشکل دارد. شما می توانید از بخش موضوعات مطالب یا جستجو، مطلب مورد نظر خود را پیدا کنید ) موضوعات پایه اول (هفتم) دوم راهنمایی ماده و تغییرات آن انرژی، زندگی زمین زیستگاه ما دنیای زنده سوم راهنمایی ماده و تغییرات آن انرژی، زندگی زمین زیستگاه ما دنیای زنده نمونه سوال دوم راهنمایی سوم راهنمایی دانستنیهای علمی مرتبط سوم راهنمایی دوم راهنمایی آموزش آنلاین دوم راهنمایی سوم راهنمایی قرآن و علوم تجربی آزمایشگاه معرفی سایت و کتاب ارتباط با اولیاء آرشیو ارديبهشت 1393 فروردين 1393 بهمن 1392 دی 1392 آذر 1392 آبان 1392 مهر 1392 شهريور 1392 مرداد 1392 تير 1392 ارديبهشت 1392 فروردين 1392 بهمن 1391 دی 1391 آذر 1391 آبان 1391 مهر 1391 شهريور 1391 مهر 1390 مهر 1389 لینکستان جملات زیبا مطالب علمی ودانلودبازی وبرنامه از بی نهایت لذت ببر... سرزمین لاله ها هر چیزی که بخوای (حتمابیا) آموزش مجازی دروس متوسطه(راهنمایی) وبلاگ آقای قیصری بیت الاحزان مکتب الزهراء ایجاد فروشگاه اینترنتی ارزانسرای اینترنتی کسب درآمد از اینترنت ردیاب ماشین جلوپنجره اریو اریو زوتی z300 جلو پنجره ایکس 60 تبادل لینک هوشمند برای تبادل لینک  ابتدا ما را با عنوان وبلاگ تخصصی علوم تجربی و آدرس m.alipoor.LXB.ir لینک نمایید سپس مشخصات لینک خود را در زیر نوشته . در صورت وجود لینک ما در سایت شما لینکتان به طور خودکار در سایت ما قرار میگیرد. قالب وبلاگ دانلود عکس آپلود فایل شارژ ایرانسل لینکدونی بیت الاحزان مکتب الزهراء ایجاد فروشگاه اینترنتی ارزانسرای اینترنتی حتماً ببینید کسب درآمد از اینترنت حمل و ترخیص خرده بار از چین حمل و ترخیص چین جلو پنجره اسپرت سفارش آنلاین قلیون آرشیو لینک ها حساب سیبای شماره 0107108150006 بانک ملی به نام "بیت الاحزان مکتب الزهراء" جهت جمع آوری کمکهای نقدی محبان و عاشقان اهل بیت علیهم السلام www.beytalahzan.loxblog.com نویسندگان مجتبی علیپور رضا ازهري اَبر برچسبها علوم (4) موج (4) جابجایی قاره ها (2) وگنر (2) زمین شناسی (2) رادار (2) امواج الکترومغناطیسی (2) تجربی (2) عشق (2) حسین (2) فیزیک (2) دوم راهنمایی (2) علوم هفتم (1) درباره ما عاقلان نقطه پرگار وجودند ولی ....... مجتبی علیپور این وبلاگ برای استفاده دانش آموزان دوره اول متوسطه طراحی شده. شما نیز می توانید برای پربارتر شدن مطالب وبلاگ، مطالب خودتان را به ایمیل من بفرستید تا به نام خود شما در وبلاگ منتشر شود. ایمیل : mojir11@yahoo.com <-PollName-> <-PollItems-> آمار وب سایت:   بازدید امروز : بازدید دیروز : بازدید هفته : بازدید ماه : بازدید کل : تعداد مطالب : 117 تعداد نظرات : 93 تعداد آنلاین : 1 .CopyRight © 2011 - 2012 MojtabaAlipoor , All Rights Reserved تمامی حقوق متن ها، تصاویر مربوط به این سایت می باشد و استفاده از آن ها با لینک دادن به سایت مجاز می باشد. تدریس خصوصی علوم تجربی دوره اول متوسطه ./. در صورت درخواست ایمیل بزنید