Mis on gaasi, vedela ja tahke aine rõhk

Mis on gaasi, vedela ja tahke aine rõhk
Mis on gaasi, vedela ja tahke aine rõhk
Anonim

Juba iidses maailmas kahtlustati, milline on tegelikult õhu ja vedelike rõhk. Mõned ideed mateeria aatomstruktuuri kohta jõudsid meile Lucretius Cara luuletuses “Asjade olemusest” ja see on antiikaja periood, samas kui rõhu omadusi kasutati tõhus alt juba Vana-Egiptuses. Preestrid kasutasid kuumutatud ja paisutatud gaasi templite uste "maagiliseks" avamiseks ning ehitajad tõstsid raskete kiviplokkide tõstmiseks hüdraulilist lifti.

mis on surve
mis on surve

Tänapäeval vastatakse küsimusele, mis rõhk on füüsikaline suurus: see on võrdne jõu ja pindalaühiku suhtega. Seetõttu on õhurõhk, vedeliku rõhk anumas ja tahke keha rõhk toele sarnased nähtused. Kuna need hõlmavad jõudu, saab survet avaldada (mida kasutasid ettevõtlikud iidsed Egiptuse preestrid).

Tahke keha survega toele on põhimõtteliselt kõik selge. Keha kaal on jõud ja see jagatakse keha kokkupuutepinnaga toega. Kuid vedelikus ja gaasis ei ole osakesed puhkeolekus. Nad liiguvad pidev alt, kas kaootiline Browni või suunatud ülekanne välisjõudude või süsteemi sisetingimuste mõjul. Rõhk tekib osakeste mõjul seintelelaev.

staatiline rõhk
staatiline rõhk

Sel juhul rõhu tekitamisel osalev jõud on impulss, mille iga osake ajaühikus annab. Kust tuleb hoog ja jõud, sellest saame aru, kui mäletame kehade elastset kokkupõrget kirjeldavaid kinemaatika valemeid. Vedeliku ja gaasi molekuli või aatomit peetakse elastseks sfääriks. Vedela ja gaasilise aine sees põrkuvad osakesed üksteisega pidev alt kokku, vahetavad energiat ja hoogu. Seetõttu eksisteerib rõhk ka mitte ainult anuma seina suhtes, vaid ka mistahes aine sees.

Isegi vaakumi sees on alati teatud hulk osakesi, mis tekitavad selles väikese rõhu. Tõsi, kulus veidi aega, enne kui selgus, et selline rõhk on vaakumis olemas. Algselt arvati, et vaakum on absoluutne tühimik ja see tekitab nullrõhu. Koolikursuse füüsika kasutab seda eeldust ka praegu.

rõhu füüsika
rõhu füüsika

Lähme tagasi osakeste liikumise juurde. See aitab meil mõista, mis rõhk on kineetiline ja staatiline. Kui osakesed on kaootilises soojusliikumises, mis on konstantne, tekib staatiline rõhk. Kui süsteemile avaldatakse välist mõju ja osakeste liikumises ilmnevad valitsevad suunad, hakkavad need samad osakesed avaldama kineetilist survet.

Staatilist rõhku võib jälgida näiteks veega täidetud vanni põhjas. Kui avate kraani, tekitab langev veejuga täiendava kineetilise rõhu. Lihtsustatult saab selle arvutada sama põhjalEespool kirjeldatud kaalutlused osakeste elastsete kokkupõrgete kohta. Joal on mõõdetav kiirus ja see vahetab kokkupõrkel hoogu vanni põhjaga. Süsteemi (veevanni) kogurõhk võrdub staatilise ja kineetilise rõhu summaga.

Soovitan: