Ciśnienie definiuje się jako siłę fizyczną wywieraną na obiekt. Siła przyłożona jest prostopadła do powierzchni obiektów na jednostkę powierzchni. Podstawowy wzór na ciśnienie to F/A (siła na jednostkę powierzchni). Jednostką ciśnienia jest paskal (Pa). Rodzaje ciśnień to: ciśnienie absolutne, atmosferyczne, różnicowe i manometryczne. Czy zauważyłeś, że podczas picia napojów przez słomkę, zasysasz z niej powietrze? Kiedy sączysz napój, w rzeczywistości wywierasz „ciśnienie”. Ale, co to oznacza? Dowiedzmy się więcej na ten temat.
Sugerowane filmy
Co to jest ciśnienie?
Ilość siły wywieranej (naporu) na powierzchnię na jednostkę powierzchni jest definiowana jako „Ciśnienie”. Może być również zdefiniowane jako stosunek siły do powierzchni (na którą działa siła).
Formuła i jednostka ciśnienia
Ciśnienie (P) = Napór/ Powierzchnia
Jednostką SI jest „paskal (Pa)”. 1 Pa = 1N/m2
Przykład: Łatwiej jest wbić ostry kołek niż wbić tępy kołek. Dzieje się tak dlatego, że powierzchnia na końcu ostrego kołka jest mniejsza niż powierzchnia na końcu tępego kołka. Prowadzi to do zwiększenia ciśnienia prowadzącego do łatwiejszego wbijania ostrej szpilki.
Typy ciśnienia
- Ciśnienie atmosferyczne
- Ciśnienie bezwzględne
- Ciśnienie różnicowe
- Ciśnienie manometryczne
Ciśnienie atmosferyczne
Ziemskie powietrze atmosferyczne jest otoczone warstwą gazów i tak to powietrze otaczające ziemię wywiera ciśnienie znane jako „ciśnienie atmosferyczne”. Jego wartość na poziomie morza wynosi 101325 Pa.
Mierzone jest za pomocą barometru rtęciowego (stąd ciśnienie atmosferyczne znane jest również jako ciśnienie barometryczne), wskazującego wysokość słupa rtęci, która dokładnie równoważy ciężar słupa atmosfery nad barometrem. Może być wyrażone w kilku różnych systemach jednostek, takich jak milimetry (lub cale) rtęci, funty na cal kwadratowy (psi), dynemy na centymetr kwadratowy, milibary (mb), standardowe atmosfery lub kilopaskale.
Ciśnienie atmosferyczne spada w pobliżu powierzchni Ziemi, z wysokością w tempie około 3,5 milibarów na każde 30 metrów (100 stóp).
Sprawdź nasz szczegółowy artykuł na temat jednostek ciśnienia tutaj.
Przeglądaj więcej tematów z działu Siła i ciśnienie
- Siła i jej skutki
- Typy sił
- Wprowadzenie do ciśnienia
Ciśnienie na ścianki pojemnika
Ciecz na dnie pojemnika (w którym jest wypełniona) wywiera pewne ciśnienie, które zależy od wysokości wody wypełniającej pojemnik. Wartość ciśnienia wywieranego przez ciecz na ściany boczne pojemnika; w dowolnym punkcie zależy od ilości wody powyżej tego punktu. Ponieważ w pojemniku wysokość cieczy nad powierzchnią jest taka sama dla wszystkich punktów, dlatego ciecz wywiera takie samo ciśnienie na danym poziomie.
Gazy też wywierają ciśnienie na ścianę pojemnika zawierającego je. Gaz składa się z molekuł, a każda molekuła ma pewną energię kinetyczną. Cząsteczki te, zderzając się ze ściankami pojemnika, wywierają na niego ciśnienie.
Zróbmy eksperyment z użyciem puszki, aby to zademonstrować. Napełnij puszkę wodą i zagotuj ją. Następnie zamknij puszkę korkiem tak, aby w puszce znajdowała się para wodna pod niskim ciśnieniem. Następnie nalej do puszki z zewnątrz trochę zimnej wody. Kiedy to zrobimy, zobaczymy, że puszka zapadnie się do środka. Puszka zapada się, ponieważ po nalaniu zimnej wody para wodna w jej wnętrzu skrapla się, a ciśnienie powietrza wewnątrz zmniejsza się. Różnica tego ciśnienia wewnątrz i na zewnątrz powoduje powstanie siły działającej na zewnętrzne ścianki pojemnika. Ta siła powoduje, że puszka zgniata się do środka.
Uwaga: Puszka zachowuje swój kształt zazwyczaj dlatego, że siła przyłożona przez cząsteczki gazu na zewnątrz pojemnika jest równoważona przez siłę wewnątrz pojemnika.
Rozwiązany przykład dla Ciebie
Q. Z punktu widzenia fizyki, które z poniższych są uważane za ciecze?
a. Ciała stałe i gazy
b. Gazy i ciecze
c. Tylko ciecze
d. Ciecze i ciała stałe
Sol: b. Gazy i ciecze
Płyn definiuje się jako substancję, która nie ma stałego kształtu i łatwo poddaje się ciśnieniu zewnętrznemu. Są one dwojakiego rodzaju – gazy i ciecze.