Page 103 - fizika_VII_LM

5. FEJEZET Mechanikai jelenségek. Folyadékok statikája 101

- olvasd le a hidrosztatikai nyomást minden megadott mélységben;
- válaszd ki a folyadékok közül a szén-tetrakloridot (CCl ), majd ismételd Projekt
4
meg a kísérletet; Készíts egy olyan eszközt, amely
- jegyezd le a mérési adatokat a 13. ábrán megadott táblázatba; alkalmas a hidrosztatikai nyomás
- ábrázold ugyanabban a koordináta-rendszerben a nyomást a mélység függ- tanulmányozására:
Zárd le egy kis tölcsér felső nyí-
vényében, p = f(h), mindkét folyadék esetén. lását lufiból kivágott gumihártyával.
⚫ Mit veszel észre? A p = f(h) grafikon egy egyenes. Csatlakoztasd a tölcsért gumicső-
⚫ Hogyan magyarázod? A folyadék nyomása egy bizonyos szinten egyene- vel egy színes vízzel töltött U alakú
sen arányos a szint mélységével. üvegcsőhöz. Nyomd meg a rugal-
mas hártyát. Ha vízszintkülönbség
jön létre az U alakú cső két szárában,
Jegyezd meg! helyesen dolgoztál.
► Egy egyensúlyban lévő homogén folyadék súlya által kifejtett nyomást
hidrosztatikai nyomásnak nevezzük.
Egy folyadék akkor van egyensúlyban, ha minden része nyugalomban van.
Képzeljük el, hogy egy hengerben lévő homogén folyadék egyensúlyban van
(14. ábra). A henger aljára a folyadék által kifejtett p hidrosztatikai nyomás:
h
m ⋅ g
F _
_
G _

p = = = ahol G = m · g,

,

h S S S
G – a folyadékoszlop súlya; S – a felület, amelyre a folyadékoszlop súlya hat;
m – a folyadékoszlop tömege; g – a gravitációs gyorsulás.
m _

A folyadék ρ sűrűsége ρ = ⇒ m = ρ ⋅ V, ahol V a folyadékoszlop térfogata.
V
ρ⋅V⋅g

Behelyettesítve az m tömeget a fenti képletbe, a p = _ összefüggést kap-
S
h
juk. Ugyanakkor V = h ⋅ S, ahol h a folyadékoszlop magassága, így:
ρ⋅S⋅h⋅g

p = _ ⇒ p = ρ ⋅ g ⋅ h

h S h
14. ábra 15. ábra
A hidrosztatikai nyomás mértékegysége a Nemzetközi Mértékegységrend-
szerben: Tudod-e?
p = Pa (pascal)

[ h] SI
► A hidrosztatikai nyomás mérésére alkalmas eszközt manométernek
nevezzük. A hidrosztatikai nyomást befolyásoló tényezők:
- mélység (a mélység növekedésével nő a p is);
h
- folyadék sűrűsége (a sűrűség növekedésével nő a p is);
h
- egy vízszintes sík minden pontjában a p ugyanannyi;
h
- ugyanolyan mélységben a p minden irányban ugyanannyi.
h
► Gondolatban határolj el egy ∆h magasságú és S alapterületű folyadék-
oszlopot (15. ábra). A hidrosztatikai nyomás h mélységben p = ρ ⋅ g ⋅ h , Blaise Pascal (1623–1662)
1
1
1
h mélységben pedig p = ρ ⋅ g ⋅ h . A h és h mélységben található vízszintes Francia matematikus, fizikus és
2
2
filozófus, aki számos alkotásával
1
2
2
felületek közötti nyomáskülönbséget a p − p = ρ ⋅ g ⋅ (h −h ) összefüggés adja hozzájárult a tudomány különböző
1
2 1
2
meg, amelyből: területeinek fejlődéséhez (mecha-
nikus számológépet készített,
Δp = ρ ⋅ g ⋅ Δh hozzájárult a valószínűségszámí-
tás elméletéhez, tanulmányozta a
A hidrosztatika alapelve: folyadékokat, és tisztázta a vákuum
Mechanikai egyensúlyban lévő homogén folyadék két pontja közötti Δp nyo- és a nyomás fogalmait stb.). A pas-
cal az ő tiszteletére lett a nyomás
máskülönbség egyenesen arányos a két pont közötti Δh szintkülönbséggel és a mértékegysége, valamint egy prog-
folyadék ρ sűrűségével� ramozási nyelv is.