Цели:

Образовательные: сформировать общие представления о давлении, силе давления, формирование практических навыков вычисления давления;
Развивающие: развитие экспериментальных умений, навыков, логического мышления, обоснование своих высказываний, развитие навыков работы в паре, обосновывать необходимость увеличения или уменьшения давления;
Воспитательные: формирование навыков самостоятельной работы, воспитание стремления к учению, умения напряженно трудиться, воспитание чувства коллективизма при работе в парах.

Тип рассматриваемого урока: изучение нового материала.

Форма урока: комбинированный урок.

Место урока в учебном плане. Тема “давление и сила давления” рассматриваются в разделе “Давление твердых тел, жидкостей и газов”. Эта тема в разделе первая и является наиболее интересной для учащихся (т.к. большая связь изучаемого материала с жизнью, техникой), поэтому на изучение этой темы необходимо 2 часа. Основное содержание изучаемого материала задают учебная программа и обязательный минимум содержания образования по физике.

Методы: словесные, наглядные, практические.

Оборудование:

стенд-выставка режущих и колющих инструментов;
презентация в Power Point, лабораторные динамометры, бруски, линейки, кнопки.

План урока:

1. Этап организации начала урока –	1 мин.
2. Этап подготовки к активному и сознательному усвоению нового материала –	7 мин.
3. Этап усвоения новых знаний (сила давления, формула давления, единицы измерения давления) –	20мин.
4. Путешествие в биологию –	6 мин.
5. Мир техники –	6 мин.
6. “Знакомые буквы” –	2 мин.
7. Экспериментальные задания. –	15 мин.
8. Тестовые задания. –	13 мин.
9. Подведение итогов –	5 мин.
10. Домашнее задание. –	5 мин.

Эпиграф к уроку : “Знание только тогда знание, когда оно приобретено усилиями мысли, а не памяти” (А.Н. Толстой).

Ход урока

1. Этап организации урока.

2. Этап подготовки к активному и сознательному усвоению материала.

Учитель обращает внимание учащихся на иллюстрацию к произведению Мамина-Сибиряка “Серая шейка” (см. Слайд №1 презентации) и зачитывает отрывок из этого произведения: “…Лиса действительно пришла через несколько дней, села на берегу и опять заговорила:

Cоскучилась я по тебе, уточка…Выходи сюда; а не хочешь, так я сама к тебе приду. Я не спесива…

И Лиса принялась ползти осторожно по льду к самой полынье. У Серой Шейки замерло сердце…”.

Вопрос. Почему лиса осторожно ползла по льду? (Выслушиваем ответы)

Учитель. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо познакомиться с темой “Давление и сила давления”. Слово “давление” вам хорошо известно. Вы понимаете смысл следующих предложений:

Давление резко падает, возможны осадки.
Защитники команды “Динамо” не выдержали давления нападающих “Спартака”.
У больного внезапно повысилось давление.
“Наутилус” скользнул в бездонные глубины, несмотря на огромное давление внешней среды.
– Это была женщина, – сказал комиссар Мегре, – только тонкий каблук женских туфель мог произвести такое большое давление.

Во всех этих предложениях слово “давление” использовано в разных ситуациях и имело разное значение. Мы рассмотрим давление с точки зрения физики. Для этого пригласим помощника на урок.

Дети мёда захотели – сгиньте, вьюги и метели,

Чтобы добрая пчела в гости на урок зашла.

Сегодня главным героем нашего урока будет пчела.

Учитель. Рассмотрим пример (кнопка на лепестке): по свежевыпавшему снегу с горы скатывается мальчик, неожиданно падает, и лыжи скатываются вниз. Поднявшись на ноги, мальчик спускается за лыжами, при этом его ноги глубоко вязнут в снегу.

Вопрос: почему мальчик на лыжах не проваливается в снег, а без лыж проваливается? Учащиеся делают вывод, что в обоих случаях мальчик действует на снег с одной и той же силой, но результат действия силы разный, следовательно, (учитель подводит к мысли) результат действия зависит еще от какой-то величины.

Учитель: Что изменилось после падения мальчика? Учащиеся делают вывод, что изменилась площадь опоры мальчика на снег. Когда мальчик стоит на лыжах, то площадь опоры больше, чем без лыж.

Учитель: Результат действия силы зависит от:

1 – значения силы давления;

2 – площади поверхности, перпендикулярно которой действует сила давления.

(Учащиеся работают с ОК.)

Учитель: величина, которая показывает, какая сила давления действует на каждую единицу площади поверхности, называется давлением.

P – давление

F д – сила давления

S – площадь опоры .

– чтобы давление нам получить, нужно силу давления на площадь делить!

Проведем качественный анализ данной формулы.

Вопрос 1. Сила давления не изменяется, а площадь опоры увеличивается. Как изменится давление? Почему? (Давление уменьшится, т. к. давление обратно пропорционально площади).

Вопрос 2. Площадь опоры не меняется, а сила давления увеличивается. Как изменится давление? Почему? (Давление увеличится, т.к. давление прямо пропорционально силе давления ).

Учащиеся делают вывод, что при одной и той же силе давление больше в том случае, когда площадь опоры меньше, и, наоборот, чем больше площадь опоры, тем давление меньше.

Учитель:

Проникнуть в тело цель твоя – сведи опору до нуля.
Идя гулять зимою в лес, ты увеличь опору S.

(Для усвоения смысла формулы давления твердого тела).

Для создания наглядных образов учитель знакомит учащихся с различным давлением, встречающимся в технике, природе и быту (таблица 6 стр.84 учебник Физика – 7 кл.)

Учащиеся работают с ОК (работа с треугольником).

Вопрос 1. Как можно найти силу давления, зная давление и площадь поверхности, к которой приложена сила? (F д =p*S)

Вопрос 2. Как найти площадь поверхности, к которой приложена сила, зная силу давления? (S=F д/ p)

Учитель. Выведем единицу измерения давления. (Пчела на слайде перелетает на второй лепесток по щелчку мыши).

Дано:
S=1м 2
F д =1Н	; [p]=1н/м 2 =1Па.
p-?

1 Па – это такое давление, которое производит сила давления в 1 Н, действующая на поверхность площадью 1 м 2 перпендикулярно этой поверхности.

1 гПа – 100 Па

1 кПа – 1000 Па

1 МПа – 1000 000 Па

Вопрос. Что означает запись: р=15 000Па, р=5000Па? (15 000 ПА – это такое давление, которое производит сила давления в 15 000 Н, действующая на поверхность площадью 1м 2 перпендикулярно этой поверхности.)

Учитель.

Моря и пустыни, Земля и Луна
Свет Солнца и снега лавины…
Природа сложна, но Природа одна.
Законы природы – едины!

Совершим путешествие в биологию (пчела на слайде перелетает на третий лепесток по щелчку мыши).

В Амазонке есть пиранья –
С виду рыбка так себе.
Если сунешь палец в воду,
Перекусит вмиг его.

Вопрос: почему пиранья может перекусить палец человека?

Вот верблюд, а на верблюде
Возят кладь и ездят люди.
Он живет среди пустынь,
Ест невкусные кусты,
Он в работе круглый год…
Почему же на верблюде возят кладь и ездят люди?

(Площадь поверхности конечностей верблюда велика, а давление, оказываемое на песок, невелико, поэтому верблюд не проваливается в песок.)

Ёж сердитый, серый ёж,
Ты куда, скажи, идёшь?
Ты колючий весь такой, что не взять тебя рукой!
Почему же ёж колючий?

(Площадь поверхности иголок мала, а давление велико.)

Пчелка – труженик известный,
Дарит людям мёд и воск,
А врагам покажет жало,
Будут помнить целый год!

Почему жало пчелы оказывает на кожу человека очень большое давление? (Жало пчелы имеет малую площадь поверхности, а давление, оказываемое на кожу человека, велико.)

Как-то раз спросили розу:
Отчего, чаруя око,
Ты колючими шипами
Нас царапаешь жестоко?

(Площадь поверхности шипов розы мала, а давление велико.)

Вернемся к героям “Серой Шейки”. Почему лиса осторожно ползла по льду? (Лиса выбрала такой способ передвижения, чтобы увеличить площадь поверхности, а давление, производимое на лед, уменьшить.)

Учитель: Хитрая лиса знала формулу давления! Мы убедились в справедливости этой формулы в природе – иглы, клюквы, когти, зубы, клыки, жала. Но. “Душа науки – это практическое применение её открытий” (У.Томсон).

Совершим экскурсию в мир техники. (Пчела перелетает на четвертый лепесток по щелчку мыши.)

Мы знаем, что, чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое данной силой, и, наоборот, с уменьшением площади опоры (при неизменной силе) давление возрастает. Поэтому, в зависимости от того, хотят ли получить малое или большое давление, площадь опоры увеличивают или уменьшают. (Учащиеся работают с ОК – способы изменения давления). Шины грузовых автомобилей и шасси самолетов делают значительно шире, чем легковых. Особенно широкими шины делают у автомобилей, предназначенных для передвижения в пустынях. Тяжелые машины, такие как трактор, танк или болотоход, могут проезжать по болотистой местности, по которой не всегда пройдет человек. Почему? (Тяжелые машины, имея большую опорную площадь, оказывают небольшое давление.)

Учитель обращает внимание учащихся на выставку режущих и колющих предметов и инструментов.

Вопрос: Почему режущие и колющие инструменты оказывают на тело очень большое давление? (Площадь поверхности режущих и колющих инструментов мала, а давление велико.)

Учитель. Мы убедились в справедливости формулы давления в природе и технике.(Пчела перелетает на пятый лепесток по щелчку мыши.)

Игра “Знакомые буквы”.

На доске записаны буквы – обозначения физических величин: p, m, F, l, V. Ваша задача: послушав пословицы, поставить им в соответствие одну их этих величин.

Пословицы:

Шила в мешке не утаишь.
Ежа голыми руками не возьмёшь.
Палец в рот не клади.

(Давление)

Учитель. “Знания, не рожденные опытом, матерью всякой достоверности, бесплодны и полны ошибок”. (Пчела по щелчку мыши перелетает на 6 лепесток.)

Экспериментальные задания.

1. Задача. Вдавливая кнопку в доску, мы действуем на нее силой 50Н, площадь острия кнопки 0,000 001м 2 . Определите давление, производимое кнопкой.

Дано:
F д =50Н	[p]=Па.
S=0,000 001м 2
р=?	(Па)

Ответ: 50 МПа.

2. Вычислить давление твердого тела на опору.(Работа в парах.)

Оборудование: динамометр, линейка измерительная, деревянный брусок.

Порядок выполнения работы.

Измерьте силу давления бруска на стол (вес бруска).
Измерьте длину, ширину и высоту бруска.
Используя все полученные данные, вычислите площади наибольшей и наименьшей граней бруска.
Рассчитайте давление, которое производит брусок на стол наименьшей и наибольшей гранями.
Результаты запишите в тетрадь.
На основе полученных результатов сформируйте вывод.

Учащиеся записывают результаты опытов на доске и делают вывод о зависимости давления от площади поверхности опоры.

Учитель.

Чтоб пчеле продолжить путь
Надо знанья почерпнуть.
Мы листочки открываем
И работу выполняем.

(Пчела перелетает на 7 лепесток по щелчку мыши.) “Тестовые задания”.

Итог урока

С какой физической величиной вы познакомились сегодня на уроке?
Какую силу называют силой давления?
Что такое давление?
Единицы давления?
Единицы давления в СИ?

Оценки за урок: Учитываются результаты теста, жетоны.

Выводится итоговая оценка за урок. Учитель обращает внимание учеников на эпиграф к уроку.

Домашнее задание: §32б33; стр.85 (экспериментальное задание).

Дополнительное задание. “Почему заостренные предметы колючи. Наподобие Левиафана”, Занимательная физика. Я.И.Перельман.

Список использованной литературы.

Физика – 7 кл. С.В.Громов, Н.А.Родина. Москва. “Просвещение”,2000 г.
Урок физики в современной школе. Творческий поиск учителей. Составитель Э.М.Браверман под редакцией В.Г.Разумовского. Москва, “Просвещение”, 1993 г.
Проверка знаний учащихся по физике (6-7кл.)А.В. Постников, Москва, “Просвещение”, 1986г.
Газета “Физика” № 45, 2004г.
Журнал “Физика в школе” № 8, 2002г.
Хрестоматия по литературе. 1-4кл. Ростов-на-Дону. АО”Книга”, 1997г.

Представьте себе заполненный воздухом герметичный цилиндр, с установленным сверху поршнем. Если начать давить на поршень, то объем воздуха в цилиндре начнет уменьшаться, молекулы воздуха станут сталкиваться друг с другом и с поршнем все интенсивнее, и давление сжатого воздуха на поршень возрастет.

Если поршень теперь резко отпустить, то сжатый воздух резко вытолкнет его вверх. Это произойдет потому, что при неизменной площади поршня увеличится сила, действующая на поршень со стороны сжатого воздуха. Площадь поршня осталась неизменной, а сила со стороны молекул газа увеличилась, соответственно увеличилось и давление.

Или другой пример. Стоит человек на земле, стоит обеими стопами. В таком положении человеку комфортно, он не испытывает неудобств. Но что случится, если этот человек решит постоять на одной ноге? Он согнет одну из ног в колене, и теперь будет опираться на землю только одной стопой. В таком положении человек ощутит определенный дискомфорт, ведь давление на стопу увеличилось, причем примерно в 2 раза. Почему? Потому что площадь, через которую теперь сила тяжести придавливает человека к земле, уменьшилась в 2 раза. Вот пример того, что такое давление, и как легко его можно обнаружить в обычной жизни.

С точки зрения физики, давлением называют физическую величину, численно равную силе, действующей перпендикулярно поверхности на единицу площади данной поверхности. Поэтому, чтобы определить давление в некоторой точке поверхности, нормальную составляющую силы, приложенной к поверхности, делят на площадь малого элемента поверхности, на который данная сила действует. А для того чтобы определить среднее давление по всей площади, нормальную составляющую действующей на поверхность силы нужно разделить на полную площадь данной поверхности.

Измеряется давление в паскалях (Па). Эта единица измерения давления получила свое название в честь французского математика, физика и литератора Блеза Паскаля, автора основного закона гидростатики - Закона Паскаля, гласящего, что давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Впервые единица давления «паскаль» была введена в обращение во Франции в 1961 году, согласно декрету о единицах, спустя три столетия после смерти ученого.

Один паскаль равен давлению, которое вызывает сила в один ньютон, равномерно распределенная, и направленная перпендикулярно к поверхности площадью в один квадратный метр.

В паскалях измеряют не только механическое давление (механическое напряжение), но и модуль упругости, модуль Юнга, объемный модуль упругости, предел текучести, предел пропорциональности, сопротивление разрыву, сопротивление срезу, звуковое давление и осмотическое давление. Традиционно именно в паскалях выражаются важнейшие механические характеристики материалов в сопромате.

Атмосфера техническая (ат), физическая (атм), килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см2)

Кроме паскаля для измерения давления применяют и другие (внесистемные) единицы. Одной из таких единиц является «атмосфера» (ат). Давление в одну атмосферу приблизительно равно атмосферному давлению на поверхности Земли на уровне Мирового океана. На сегодняшний день под «атмосферой» понимают техническую атмосферу (ат).

Техническая атмосфера (ат) - это давление, производимое одной килограмм-силой (кгс), распределенной равномерно по площади в один квадратный сантиметр. А одна килограмм-сила, в свою очередь, равна силе тяжести, действующей на тело массой в один килограмм в условиях ускорения свободного падения, равного 9,80665 м/с2. Одна килограмм-сила равна таким образом 9,80665 ньютон, а 1 атмосфера оказывается равной точно 98066,5 Па. 1 ат = 98066,5 Па.

В атмосферах измеряют, например, давление в автомобильных шинах, например рекомендованное давление в шинах пассажирского автобуса ГАЗ-2217 равно 3 атмосферам.

Есть еще «физическая атмосфера» (атм), определяемая как давление ртутного столба, высотой 760 мм на его основание при том, что плотность ртути равна 13595,04 кг/м3, при температуре 0°C и в условиях ускорения свободного падения равного 9,80665 м/с2. Так выходит, что 1 атм = 1,033233 ат = 101 325 Па.

Что касается килограмм-силы на квадратный сантиметр (кгс/см2), то эта внесистемная единица давления с хорошей точностью равна нормальному атмосферному давлению, что бывает иногда удобно для оценок различных воздействий.

Внесистемная единица «бар» равна приблизительно одной атмосфере, но является более точной - ровно 100000 Па. В системе СГС 1 бар равен 1000000 дин/см2. Раньше название «бар» носила единица, называемая сейчас «бария», и равная 0,1 Па или в системе СГС 1 бария = 1 дин/см2. Слово «бар», «бария» и «барометр» происходят от одного и того же греческого слова «тяжесть».

Часто для измерения атмосферного давления в метеорологии используют единицу мбар (миллибар), равную 0,001 бар. А для измерения давления на планетах где атмосфера очень разряженная - мкбар (микробар), равный 0,000001 бар. На технических манометрах чаще всего шкала имеет градуировку именно в барах.

Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.), миллиметр водяного столба (мм вод. ст.)

Внесистемная единица измерения «миллиметр ртутного столба» равна 101325/760 = 133,3223684 Па. Обозначается «мм рт.ст.», но иногда ее обозначают «торр» - в честь итальянского физика, ученика Галилея, Эванджелисты Торричелли, автора концепции атмосферного давления.

Образовалась единица в связи с удобным способом измерения атмосферного давления барометром, у которого ртутный столб пребывает в равновесии под действием атмосферного давления. Ртуть обладает высокой плотностью около 13600 кг/м3 и отличается низким давлением насыщенного пара в условиях комнатной температуры, поэтому для барометров в свое время и была выбрана именно ртуть.

На уровне моря атмосферное давление равно приблизительно 760 мм рт.ст., именно это значение и принято считать теперь нормальным атмосферным давлением, равным 101325 Па или одной физической атмосфере, 1 атм. То есть 1 миллиметр ртутного столба равен 101325/760 паскаль.

В миллиметрах ртутного столба измеряют давление в медицине, в метеорологии, в авиационной навигации. В медицине кровное давление измеряют в мм рт.ст, в вакуумной технике градуируются в мм рт.ст, наряду с барами. Иногда даже просто пишут 25 мкм, подразумевая микроны ртутного столба, если речь идет о вакуумировании, а измерения давления осуществляют вакуумметрами.

В некоторых случаях используют миллиметры водяного столба, и тогда 13,59 мм вод.ст = 1мм рт.ст. Иногда это более целесообразно и удобно. Миллиметр водяного столба, как и миллиметр ртутного столба - внесистемная единица, равная в свою очередь гидростатическому давлению 1 мм столба воды, которое этот столб оказывает на плоское основание при температуре воды столба 4°С.

ФИЗИКА. 1. Предмет и структура физики Ф. наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиб. общие свойства и законы движения окружающих нас объектов материального мира. Вследствие этой общности не существует явлений природы, не имеющих физ. свойств … Физическая энциклопедия

ФИЗИКА - наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, св ва и строение материи и законы её движения. Понятия Ф. и её законы лежат в основе всего естествознания. Ф. относится к точным наукам и изучает количеств … Физическая энциклопедия

ФИЗИКА - ФИЗИКА, наука, изучающая совместно с химией общие законы превращения энергии и материи. В основе обеих наук лежат два основных закона естествознания закон сохранения массы (закон Ломоносова, Лавуазье) и закон сохранения энергии (Р. Майер, Джауль… … Большая медицинская энциклопедия

Физика звёзд - Физика звезд одна из отраслей астрофизики, изучающая физическую сторону звезд (масса, плотность, …). Содержание 1 Размеры, массы, плотность, светимость звезд 1.1 Масса звёзд … Википедия

Физика - I. Предмет и структура физики Ф. – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы её движения. Поэтому понятия Ф. и сё законы лежат в основе всего… …

Давление высокое - в широком смысле давление, превышающее атмосферное; в конкретных технических и научных задачах давление, превышающее характерное для каждой задачи значение. Столь же условно встречающееся в литературе подразделение Д. в. на высокие и… … Большая советская энциклопедия

ФИЗИКА - (от древнегреч. physis природа). Древние называли физикой любое исследование окружающего мира и явлений природы. Такое понимание термина физика сохранилось до конца 17 в. Позднее появился ряд специальных дисциплин: химия, исследующая свойства… … Энциклопедия Кольера

ФИЗИКА ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ - исследование влияния, оказываемого на вещество очень высокими давлениями, а также создание методов получения и измерения таких давлений. История развития физики высоких давлений удивительный пример необычайно быстрого прогресса в науке,… … Энциклопедия Кольера

Физика твёрдого тела - Физика твёрдого тела раздел физики конденсированного состояния, задачей которого является описание физических свойств твёрдых тел с точки зрения их атомарного строения. Интенсивно развивалась в XX веке после открытия квантовой механики.… … Википедия

Физика низких температур - Содержание 1 Методы получения 1.1 Испарение жидкостей … Википедия

Книги

Физика. 7 класс. Рабочая тетрадь к учебнику А. В. Перышкина. Вертикаль. ФГОС , Ханнанова Татьяна Андреевна , Ханнанов Наиль Кутдусович , Пособие является составной частью УМК А. В. Перышкина "Физика. 7-9 классы", который переработан в соответствии с требованиями нового Федерального государственного образовательного стандарта.… Категория: Физика. Астрономия (7-9 классы) Серия: Физика Издатель: Дрофа , Купить за 228 руб
Физика 7 класс Рабочая тетрадь к учебнику А В Перышкина , Ханнанова Т. , Ханнанов Н. , Пособие является составной частью УМК А. В. Перышкина «Физика. 7-9 классы», который переработан в соответствии с требованиями нового Федерального государственногообразовательного стандарта. В… Категория:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Давление - это скалярная физическая величина, равная отношению модуля , действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности:

Сила, прикладываемая перпендикулярно поверхности тела, под действием которой тело деформируется, называется силой давления. В качестве силы давления может выступать любая сила. Это может быть сила, которая прижимает одно тело, к поверхности другого, или вес тела, действующий на опору (рис.1).

Рис. 1. Определение давления

Единицы измерения давления

В системе СИ давление измеряется в паскалях (Па): 1 Па = 1 Н/м 2

Давление не зависит от ориентации поверхности.

Часто используются внесистемные единицы: нормальная атмосфера (атм) и миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.): 1 атм=760 мм рт.ст.=101325 Па

Очевидно, что в зависимости от площади поверхности одна и та же сила давления может оказывать различное давление на эту поверхность. Этой зависимостью часто пользуются в технике, чтобы увеличить или, наоборот, уменьшить давление. Конструкции танков, тракторов предусматривают уменьшение давления на грунт путем увеличения площади с помощью гусеничной передачи. Этот же принцип положен в основу конструкции лыж: на лыжах человек легко скользит по снегу, однако, сняв лыжи, сразу же проваливается в снег. Лезвие режущих и острие колющих инструментов (ножей, ножниц, резцов, пил, игл и др.) специально остро оттачивается: острое лезвие имеет маленькую площадь, поэтому при помощи даже небольшой силы создается большое давление, и таким инструментом легко работать.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Человек нажимает на лопату с силой 400 Н. Какое давление оказывает лопата на грунт, если ширина ее лезвия 20 см, а толщина режущего края 0,5 мм?

Решение

Давление, которое оказывает лопата на грунт, определяется формулой:

Площадь поверхности лопаты, которая соприкасается с грунтом:

где - ширина лезвия, - толщина режущего края.

Поэтому давление лопаты на грунт:

Переведем единицы в систему СИ:

ширина лезвия: см м;

толщина режущего края мм м.

Вычислим: Па МПа

Ответ

Давление лопаты на грунт 4 МПа.

ПРИМЕР 2

Задание

Найти ребро алюминиевого кубика, если он оказывает на стол давление 70 Па.

Решение

Давление кубика на стол:

Сила давления в данном случае - это вес кубика, поэтому можно записать:

Учитывая, что

а объем кубика в свою очередь:

Никому не нравится быть под давлением. И не важно, под каким. Об этом спела еще группа Queen вместе с Дэвидом Боуи в своем знаменитом сингле "Under pressure". Что такое давление? Как понять давление? В чем оно измеряется, какими приборами и методами, куда направлено и на что давит. Ответы на эти и другие вопросы – в нашей статье про давление в физике и не только.

Если преподаватель давит на вас, задавая каверзные задачки, мы сделаем так, чтобы вы смогли верно на них ответить. Ведь понимание самой сути вещей – ключ к успеху! Итак, что такое давление в физике?

По определению:

Давление – скалярная физическая величина, равная силе, действующей на единицу площади поверхности.

В международной системе СИ измеряется в Паскалях и обозначается буквой p . Единица измерения давления – 1 Паскаль . Русское обозначение – Па , международное – Pa .

Согласно определению, чтобы найти давление, нужно силу разделить на площадь.

Любая жидкость или газ, помещенный в сосуд, оказывает на стенки сосуда давление. Например, борщ в кастрюле действует на ее дно и стены с некоторым давлением. Формула определения давления жидкости:

где g – ускорение свободного падения в гравитационном поле земли, h – высота столба борща в кастрюле, греческая буква «ро» – плотность борща.

Наиболее распространенный в быту прибор для определения давления – барометр. Но в чем измеряют давление? Кроме паскаля существуют и другие внесистемные единицы измерения:

атмосфера;
миллиметр ртутного столба;
миллиметр водяного столба;
метр водяного столба;
килограмм-сила.

В зависимости от контекста применяются разные внесистемные единицы.

Например, когда вы слушаете или читаете прогноз погоды, там и речи не идет о паскалях. Говорят о миллиметрах ртутного столба. Один миллиметр ртутного столба – это 133 Паскаля. Если вы ездите за рулем, то наверное знаете, что нормальное давление в колесах легкового автомобиля - около двух атмосфер .

Атмосферное давление

Атмосфера – это газ, точнее, смесь газов, которая удерживается у Земли благодаря гравитации. Атмосфера переходит в межпланетное пространство постепенно, а ее высота – примерно 100 километров.

Как понимать выражение «атмосферное давление»? Над каждым квадратным метром земной поверхности находится стокилометровый столб газа. Конечно, воздух прозрачен и приятен, но у него есть масса, которая давит на поверхность земли. Это и есть атмосферное давление.

Нормальное атмосферное давление принято считать равным 101325 Па . Это давление на уровне мирового океана при температуре 0 градусов Цельсия . Такое же давление при этой же температуре оказывает на свое основание столб ртути высотой 766 миллиметров.

Чем больше высота над уровнем моря, тем ниже атмосферное давление. Например, на вершине горы Джомолунгма оно составляет всего одну четвертую от нормального атмосферного давления.

Артериальное давление

Еще один пример, где мы сталкиваемся с давлением в повседневной жизни – это измерение кровяного давления.

Артериальное давление – это кровяное давление, т.е. давление, которое кровь оказывает на стенки сосудов, в данном случае – артерий.

Если вы измерили артериальное давление и оно у вас 120 на 80 , то все хорошо. Если 90 на 50 или 240 на 180 , то вам уже точно будет неинтересно разбираться, в чем это давление измеряется и что это вообще значит.

Тем не менее, возникает вопрос: 120 на 80 чего именно? Паскалей, миллиметров ртутного столба, атмосфер или еще каких-то единиц измерения?

Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. Оно определяет превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным давлением.

Кровь оказывает давление на сосуды и тем самым компенсирует действие атмосферного давления. Будь иначе, нас бы просто раздавило огромной массой воздуха над нами.

Но почему в измерении артериального давления две цифры?

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на

Дело в том, что кровь движется в сосудах не равномерно, а толчками. Первая цифра (120) называется систолическим давлением. Это давление на стенки сосудов в момент сокращения сердечной мышцы, его величина – наибольшая. Вторая цифра (80) определяет наименьшее значение и называется диастолическим давлением.

При измерении фиксируются значения систолического и диастолического давлений. Например, для здорового человека типичное значение артериального давления составляет 120 на 80 миллиметров ртутного столба. Это означает, что систолическое давление равно 120 мм. рт. ст., а диастолическое – 80 мм рт. ст. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением.

Физический вакуум

Вакуум – это отсутствие давления. Точнее, практически полное его отсутствие. Абсолютный вакуум является приближением, как идеальный газ в термодинамике и материальная точка в механике.

В зависимости от концентрации вещества различают низкий, средний и высокий вакуум. Наилучшее приближение к физическому вакууму – космическое пространство, в котором концентрация молекул и давление минимальны.

Давление – основной термодинамический параметр состояния системы. Определить давление воздуха или другого газа можно не только по приборам, но и пользуясь уравнениями, формулами и законами термодинамики . А если у вас нет времени разбираться, студенческий сервис поможет решить любую задачу на определение давления.

Сервисы