УРОК 52

Тиск рідин і газів. Закон Паскаля

Чому гази створюють тиск

Повітря всередині й зовні кульки створює тиск відповідно на внутрішню і зовнішню поверхні гумової плівки. Якщо ці тиски є однаковими, гумова плівка не розтягується. А от якщо тиск усередині кульки стає більшим від зовнішнього тиску, то кулька збільшує свій об’єм.

Дослід з кулькою

І ззовні, і всередині кульки міститься повітря (газ). Газ складається з частинок (атомів і молекул), які весь час рухаються в усіх напрямках і «бомбардують» гумову плівку, створюючи на неї тиск.

Газ складається з частинок (атомів і молекул), які «бомбардують» гумову плівку

Від чого залежить тиск газів

Тиск газу створюється ударами його частинок, тому збільшення як кількості, так і сили ударів на певну поверхню спричинить збільшення тиску газу. Таким чином, тиск газів можна збільшити двома способами.

Перший спосіб — збільшити густину газу (ρ = m/V). Для цього можна додати газу всередину посудини (збільшити масу m газу), а можна зменшити об’єм V самої посудини.

Зменшення об’єму газу за допомогою поршня

Другий спосіб — збільшити температуру газу. Чим більша температура газу, тим більшою буде швидкість руху його частинок. Удари частинок об стінки посудини стануть частішими, сила їхніх ударів зросте, і внаслідок цього тиск газу в посудині збільшиться.

Відповідно зменшення тиску газу буде відбуватися в разі зменшення густини або температури газу.

Обладнання: інтерактивна симуляція "PhET" (Гази. Вступ)

Тиск рідин

На відміну від твердих тіл рідини легко змінюють свою форму — вони набувають форми тієї посудини, в якій містяться, тобто рідини є плинними. Тому рідини створюють тиск як на дно, так і на бічні стінки посудини, в якій містяться (на відміну від твердих тіл, які своєю вагою створюють тиск тільки на поверхню, на якій розміщені). Якщо в бічній поверхні посудини, заповненої рідиною, зробити отвори, то рідина поллється через них.

Рідина тече через отвори в бутилці

Наслідком плинності рідин є також те, що на будь-яке занурене в рідину тіло рідина тисне з усіх боків.

Закон Паскаля

Через свою плинність рідина здатна передавати тиск по всьому об’єму посудини, в якій міститься.

Газ, як і рідина, передає додатковий тиск у всі боки

Ґрунтуючись на подібних дослідах, французький фізик Б. Паскаль відкрив закон, який зараз має назву закон Паскаля:

Тиск, створюваний на нерухому рідину, передається рідиною однаково в усіх напрямках.

Інтерактивні симуляції "Фізика в школі" (Закон Паскаля)

Те саме можна сказати й про гази.