Təzyiq: bərk cisimlər, mayelər və atmosfer

Bu dərsdə öyrənəcəksən

Bərk cismin təzyiqini p = F / S düsturu ilə hesablamaq
Mayenin dərinlikdəki təzyiqini tapmaq və Paskal qanununu izah etmək
Atmosfer təzyiqinin necə ölçüldüyünü və hündürlükdən asılılığını izah etmək

Qarda adi çəkmə ilə yeriyəndə ayaqların batır, xizəklə isə qarın üstündə rahat sürüşürsən. Kəskin bıçaq çörəyi asanlıqla kəsir, küt bıçaq isə sadəcə əzir. Hər iki halda qüvvə eynidir, fərq yaradan isə təzyiqdir.

Bərk cisimlərin təzyiqi

Tərif

Təzyiq

Səthə perpendikulyar təsir edən qüvvənin həmin səthin sahəsinə nisbəti. Vahidi paskaldır: 1 Pa = 1 N/m².

p = F / Sp = F / S

burada:

ptəzyiq, paskalla (Pa)
Fsəthə perpendikulyar təsir edən qüvvə, N
Ssəthin sahəsi, m²

Nümunə 1: çəkmə və xizək

Kütləsi 45 kq olan Leyla qarın üstündə dayanıb. Onun iki çəkməsinin altlığının ümumi sahəsi 300 sm², xizəklərin sahəsi isə 0,3 m²-dir. Hər iki halda Leylanın qara göstərdiyi təzyiqi tap (g = 10 N/kq).

Həllini göstər

Qüvvə Leylanın çəkisidir: F = m · g = 45 · 10 = 450 N.
Çəkmələrlə: S = 300 sm² = 0,03 m², p = 450 N / 0,03 m² = 15 000 Pa (15 kPa).
Xizəklərlə: p = 450 N / 0,3 m² = 1500 Pa.
Xizəklərdə təzyiq 10 dəfə kiçikdir, ona görə Leyla qara batmır.

Təzyiqi azaltmaq üçün sahəni böyüdürlər: traktorun geniş tırtılları, binanın geniş bünövrəsi, xizəklər.
Təzyiqi artırmaq üçün sahəni kiçildirlər: iti bıçaq, iynə, mismar.

Mayelərin təzyiqi və Paskal qanunu

Maye öz çəkisi ilə qabın dibinə və divarlarına, həmçinin içindəki cisimlərə təzyiq göstərir. Dərinlik artdıqca təzyiq də artır: dalğıc nə qədər dərinə enirsə, qulaqlarında bir o qədər çox təzyiq hiss edir.

p = ρ · g · h

burada:

ρmayenin sıxlığı, kq/m³ (su üçün 1000 kq/m³)
gsərbəstdüşmə təcili, ≈ 9,8 N/kq
hmaye sütununun hündürlüyü (dərinlik), m

Mayenin dərinlikdəki təzyiqi (hidrostatik təzyiq)

Nümunə 2: dalğıc

Dalğıc suyun altında 10 m dərinliyə enib. Suyun ona göstərdiyi təzyiq nə qədərdir? (ρ = 1000 kq/m³, g = 10 N/kq)

Həllini göstər

p = ρ · g · h = 1000 · 10 · 10 = 100 000 Pa (100 kPa).
Maraqlıdır ki, bu, təxminən normal atmosfer təzyiqinə bərabərdir: hər 10 m su təxminən bir «atmosfer» əlavə edir.

Tərif

Paskal qanunu

Mayeyə və ya qaza göstərilən xarici təzyiq onların hər bir nöqtəsinə bütün istiqamətlərdə dəyişmədən ötürülür.

Nümunə 3: hidravlik qaldırıcı

Hidravlik qaldırıcının kiçik porşeninin sahəsi 5 sm², böyük porşeninki isə 500 sm²-dir. Kiçik porşenə 200 N qüvvə tətbiq edilir. Böyük porşen hansı qüvvə ilə itələyir?

Həllini göstər

Paskal qanununa görə təzyiq hər iki porşendə eynidir: F₁ / S₁ = F₂ / S₂.
F₂ = F₁ · S₂ / S₁ = 200 N · 500 / 5 = 20 000 N.
Qüvvə 100 dəfə artır — bu, kütləsi təxminən 2 ton olan avtomobili qaldırmağa kifayətdir.

Atmosfer təzyiqi

Yeri əhatə edən havanın da çəkisi var, ona görə hava bütün cisimlərə təzyiq göstərir. 1643-cü ildə italyan alimi Evancelista Torriçelli göstərdi ki, atmosfer təzyiqi təxminən 760 mm hündürlüyündə civə sütununu saxlaya bilir. Normal atmosfer təzyiqi 760 mm civə sütununa, yəni təxminən 101 300 Pa-a bərabərdir. Onu barometrlə ölçürlər.

Hündürlüyə qalxdıqca hava seyrəlir və təzyiq azalır: Yer səthinə yaxın hər 12 m-də təxminən 1 mm civə sütunu qədər.
Şirəni qamışla içəndə qamışdakı havanı sorursan, atmosfer təzyiqi isə şirəni yuxarı itələyir.
Rezin sorucunu şüşəyə sıxanda altındakı hava çıxır və atmosfer təzyiqi onu şüşəyə basır.

Əsas fikirlər

Təzyiq = qüvvə / sahə: p = F / S, vahidi paskal (1 Pa = 1 N/m²).
Sahə kiçildikcə təzyiq artır, sahə böyüdükcə təzyiq azalır.
Mayenin təzyiqi dərinliklə artır: p = ρ · g · h.
Paskal qanunu: təzyiq maye və qazda bütün istiqamətlərdə eyni ötürülür — hidravlik maşınlar buna əsaslanır.
Normal atmosfer təzyiqi ≈ 760 mm civə sütunu ≈ 101 300 Pa, hündürlüklə azalır.

Özünü yoxla

10 sual. Hər düzgün cavab XP qazandırır.

1 / 10

SI-də təzyiqin vahidi hansıdır?