Физика 7 класс (Урок№19 — Природа давления газов и жидкостей. Закон Паскаля.)

Видео на Дзен
https://dzen.ru/video/watch/633adefcd02a2633d8989496

Физика 7 класс
Урок№19 — Природа давления газов и жидкостей. Давление в жидкости и газе. Закон Паскаля.

Вы узнаете:
— Как возникает давление в газе и от чего оно зависит.
— Как возникает давление в жидкости и от чего оно зависит.
— Как формулируется закон Паскаля и его физический смысл.

На прошлом занятии мы изучили давление твердых тел. Сегодня мы рассмотрим давление в жидкостях и газах. Стоит отметить, что давление в жидкостях и газах отличается от давления твердых тел и прежде всего из-за особенностей в молекулярном строении данных состояний вещества. Вспом­ним, какие осо­бен­но­сти имеет рас­по­ло­же­ние и дви­же­ние мо­ле­кул, из ко­то­рых газ со­сто­ит.
Во-пер­вых, мо­ле­ку­лы газа дви­жут­ся бес­по­ря­доч­но, ха­о­тич­но.
Во-вто­рых, рас­сто­я­ния между мо­ле­ку­ла­ми до­ста­точ­но боль­шие по срав­не­нию с раз­ме­ра­ми мо­ле­кул.
В-тре­тьих, вслед­ствие боль­шо­го рас­сто­я­ния между мо­ле­ку­ла­ми, силы при­тя­же­ния между ними пре­не­бре­жи­мо малы, а силы от­тал­ки­ва­ния ста­но­вят­ся за­мет­ны­ми толь­ко при столк­но­ве­ни­ях мо­ле­кул. Столк­но­ве­ния могут про­ис­хо­дить как между са­ми­ми мо­ле­ку­ла­ми, так и между мо­ле­ку­ла­ми и стен­ка­ми со­су­да.
Таким образом, дав­ле­ние газа объ­яс­ня­ет­ся уда­ра­ми его мо­ле­кул о стен­ки со­су­да, в ко­то­ром на­хо­дит­ся газ. Как же можно изменить давление газа?
Для этого нужно изменить количество ударов молекул газа о стенки сосуда.
Выполнить данные условия можно несколькими способами:
1) изменить количество газа, т.е. его массу. Например, накачав какое-то количества воздуха в воздушный шарик, мы увидим, что его размеры увеличиваются из-за оказываемого давления газа внутри шарика.
2) изменить объем газа.
Например, сжав поршнем газ в цилиндре, по показаниям прибора для измерения давления, можно определить как оно поменялось.
3) изменить температуру газа.
Например, нагревая колбу с воздухом закрытую пробкой, обнаружим, что пробка вылетит из-за избыточного давления газа внутри колбы. А теперь выясним причину давления жидкостей.
Для этого вспомним, что на все тела на Земле дей­ству­ет сила тя­же­сти. Мо­ле­ку­лы жид­ко­сти при­тя­ги­ва­ют­ся к земле. Мо­ле­ку­лы верх­них слоев вслед­ствие сво­е­го при­тя­же­ния к Земле дей­ству­ют своим весом на мо­ле­ку­лы по­сле­ду­ю­щих слоев.
Поэтому давление нижних слоев обуславливается весом всех верхних слоев. И чем больше слоев, т.е. больше высота водяного столба, тем больше давление.
При этом стоит помнить, что давление жидкости на одном уровне одинаково. Докажем существование давления в жидкости.
Возь­мем труб­ку. С одной сто­ро­ны она от­кры­та, с дру­гой сто­ро­ны ее за­тя­ну­ли ре­зи­но­вой плен­кой, уро­вень этой плен­ки вро­вень с тор­цом труб­ки. Но если на­лить в труб­ку неко­то­рое ко­ли­че­ство жид­ко­сти, то мы уви­дим, что плен­ка про­гну­лась, из-за оказываемого жидкостью давления.
По­гру­зим труб­ку в жид­кость и прона­блю­даем за плен­кой на ниж­нем конце труб­ки, про­гиб плен­ки умень­ша­ет­ся по мере по­гру­же­ния труб­ки в жид­кость. А когда уро­вень жид­ко­сти в труб­ке и в со­су­де ста­нут оди­на­ко­вы­ми, про­гиб плен­ки пол­но­стью ис­чез­нет
Это го­во­рит о том, что внут­ри жид­ко­сти су­ще­ству­ет дав­ле­ние, и оно ме­ня­ет­ся с глу­би­ной. Чем глуб­же мы по­гру­жа­ем­ся в жид­кость, тем дав­ле­ние жид­ко­сти ста­но­вит­ся боль­ше. Такое дав­ле­ние на­зы­ва­ет­ся гид­ро­ста­ти­че­ским. Стоит отметить еще один интересный закон, связанный с давлением жидкостей и газов- закон Паскаля.
Оказывается из-за большой подвижности молекул жидкости и газа, давление производимое на жидкость или газ, передается без изменения в любую точку объема жидкости или газа.
Проявления данного закона мы наблюдаем при использовании тюбика с зубной пастой, накачивании колес автомобиля или велосипеда.