Podstawowe pojęcia hydrostatyki i aerostatyki

Hydrostatyka i aerostatyka klasa 7 karta pracy obejmuje kluczowe pojęcia związane z ciśnieniem w cieczach i gazach.

Definicja: Parcie to siła nacisku wywierana prostopadle na daną powierzchnię.

Definicja: Ciśnienie to iloraz wartości siły nacisku i pola powierzchni, na którą ta siła działa.

Wzór na ciśnienie to p = F/S, gdzie F to siła nacisku, a S to pole powierzchni.

Vocabulary: Jednostką ciśnienia w układzie SI jest 1 Pa (paskal).

1 Pa to ciśnienie wywierane przez siłę 1 N na powierzchnię 1 m². Ze względu na małą wartość paskala, często używa się jednostek pochodnych:

• 1 hPa = 100 Pa
• 1 kPa = 1000 Pa
• 1 MPa = 1 000 000 Pa

Definicja: Ciśnienie hydrostatyczne to ciśnienie powodowane ciężarem cieczy.

Ciśnienie hydrostatyczne wzór to p = ρgh, gdzie ρ to gęstość cieczy, g to przyspieszenie ziemskie, a h to wysokość słupa cieczy.

Highlight: Ciśnienie hydrostatyczne zależy od gęstości cieczy i wysokości słupa cieczy.

Ciśnienie atmosferyczne to ciśnienie wywierane przez atmosferę na powierzchnię Ziemi. Zmniejsza się ono wraz ze wzrostem wysokości. Do pomiaru ciśnienia atmosferycznego służy barometr.

Naczynia połączone to naczynia, w których ciecz może swobodnie przepływać. Poziom jednorodnej cieczy we wszystkich ramionach naczyń połączonych jest zawsze taki sam. To zjawisko ma zastosowanie w wieżach ciśnień, rurkach wodowskazowych i przy budowie śluz.

Prawo Pascala i jego zastosowania

Prawo Pascala klasa 7 to jedno z kluczowych zagadnień w hydrostatyce i aerostatyce klasa 7 sprawdzian Nowa Era.

Quote: Prawo Pascala mówi, że ciśnienie wywierane z zewnątrz na ciecz lub gaz jest przekazywane jednakowo we wszystkich kierunkach.

To prawo wynika z wewnętrznej budowy cieczy i gazów. Cząsteczki naciskają na sąsiadujące, które przekazują dalej nacisk swoim sąsiadom, rozprzestrzeniając ciśnienie w całej objętości.

Highlight: Im bardziej sprężamy gaz, tym bardziej rośnie jego ciśnienie.

Zastosowanie prawa Pascala w życiu codziennym obejmuje m.in. prasę hydrauliczną (podnośnik hydrauliczny).

Example: W prasie hydraulicznej, naciskając małym tłokiem na ciecz niewielką siłą, można uzyskać dużą siłę działającą na duży tłok.

Prawo Pascala wzór dla prasy hydraulicznej to: F₁/S₁ = F₂/S₂, gdzie F to siły, a S to powierzchnie tłoków.

Prawo Archimedesa jest kolejnym ważnym prawem w hydrostatyce:

Quote: Na każde ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu, która jest zwrócona pionowo w górę i równa co do wartości ciężarowi wypartej cieczy.

Siłę wyporu obliczamy wzorem: Fᵥ = ρgV, gdzie ρ to gęstość cieczy, g to przyspieszenie ziemskie, a V to objętość zanurzonej części ciała (czyli objętość wypartej cieczy).

Zachowanie ciał w cieczy zależy od ich gęstości:

• Jeśli gęstość ciała > gęstość cieczy: ciało tonie
• Jeśli gęstość ciała < gęstość cieczy: ciało wypływa na powierzchnię
• Jeśli gęstość ciała = gęstość cieczy: ciało pływa całkowicie zanurzone pod powierzchnią cieczy

Highlight: Prawo Archimedesa obowiązuje również dla gazów.

Te prawa i zjawiska są kluczowe dla zrozumienia hydrostatyki i aerostatyki klasa 7 i często pojawiają się na sprawdzianach, takich jak sprawdzian z fizyki klasa 7 hydrostatyka i aerostatyka grupa b.