ogarniam.edu.pl Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Fizyka · Właściwości materiiklasa 7 · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/sp/7/fizyka/cisnienie-hydrostatyczne-i-prawo-pascala/

Fizyka · Właściwości materii · kl. 7

Ciśnienie hydrostatyczne i prawo Pascala

Im głębiej nurkujesz, tym mocniej woda naciska na uszy. A dzięki cieczy w rurach mała siła może podnieść samochód.

ok. 3 min czytania9 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Ciśnienie hydrostatyczne

  • Ciecz ma ciężar, więc naciska na dno i ściany naczynia oraz na każde zanurzone ciało. To ciśnienie hydrostatyczne.
Zapamiętaj

p = ρ · g · h

  • p – ciśnienie hydrostatyczne [Pa]; ρ – gęstość cieczy [kg/m³]; g ≈ 10 N/kg – to samo g co we wzorze na ciężar; h – głębokość, czyli wysokość słupa cieczy nad danym miejscem [m].
  • Ciśnienie rośnie z głębokością i z gęstością cieczy. W danym miejscu działa jednakowo we wszystkich kierunkach.
hp = ρ · g · h
Im głębiej, tym większe ciśnienie
  • Np. na głębokości 10 m: p = 1000 kg/m³ · 10 N/kg · 10 m = 100 000 Pa = 100 kPa. Do tego dochodzi ciśnienie powietrza nad wodą.
  • Dlatego tamy są u dołu grubsze.

2Kształt naczynia nie ma znaczenia

  • Ciśnienie hydrostatyczne zależy tylko od ρ, g i h – nie zależy od kształtu naczynia ani od ilości cieczy.
  • Naczynia połączone to naczynia złączone u dołu. Jednorodna ciecz ustawia się w nich na tym samym poziomie, bez względu na kształt. Przykłady: konewka i jej dziobek, wskaźnik poziomu wody w czajniku, śluza.
jednakowy poziom wody we wszystkich naczyniachwspólna rurka łącząca naczynia
W naczyniach połączonych woda stoi na tym samym poziomie
Sprawdź, czy rozumiesz

Woda w konewce i w jej dziobku

3Prawo Pascala

  • Prawo Pascala: ciśnienie wywierane z zewnątrz na ciecz lub gaz w zamkniętym naczyniu rozchodzi się jednakowo we wszystkich kierunkach.
  • Na tym działa prasa hydrauliczna – zwielokrotnia siłę:
Zapamiętaj

F1 przez S1 = F2 przez S2

  • F₁ – siła działająca na mały tłok [N]; S₁ – pole małego tłoka [m²]; F₂ – siła, którą działa duży tłok [N]; S₂ – pole dużego tłoka [m²].
F1F2S1S2F₁ / S₁ = F₂ / S₂
Prasa hydrauliczna zwielokrotnia siłę
  • Zastosowania: podnośnik samochodowy, hamulce hydrauliczne w samochodzie, koparka.

4Przykład krok po kroku

  • Dane: S₁ = 4 cm², S₂ = 400 cm², F₁ = 150 N.
  • Wzór: F₂ = F₁ · S₂ przez S₁.
  • Obliczenia: S₂ przez S₁ = 400 cm² przez 4 cm² = 100, więc F₂ = 150 N · 100 = 15 000 N.
  • Odpowiedź: F₂ = 15 000 N. Pola mogą zostać w cm², bo liczy się ich stosunek.
Uwaga na błąd

„Prasa daje coś za darmo.” Nie – duży tłok przesuwa się tyle razy mniej, ile razy większą siłą działa.

Sprawdź, czy rozumiesz

Prawo Pascala mówi, że ciśnienie wywierane z zewnątrz na ciecz w zamkniętym naczyniu

✎Ściąga: Ciśnienie hydrostatyczne i prawo Pascala

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • p = ρ · g · h
  • F1 przez S1 = F2 przez S2
  • Naczynia połączone to naczynia złączone u dołu. Jednorodna ciecz ustawia się w nich na tym samym poziomie, bez względu na kształt. Przykłady: konewka i jej dziobek, wskaźnik poziomu wody w czajniku, śluza.
  • Prawo Pascala: ciśnienie wywierane z zewnątrz na ciecz lub gaz w zamkniętym naczyniu rozchodzi się jednakowo we wszystkich kierunkach.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Ciśnienie hydrostatyczne wody na głębokości 5 m (g = 10 N/kg) wynosi

    1. A5000 Pa
    2. B50 Pa
    3. C50 000 Pa
    4. D500 Pa
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 50 000 Pa – p = 1000 kg/m³ · 10 N/kg · 5 m = 50 000 Pa.

  2. Od czego NIE zależy ciśnienie hydrostatyczne?

    1. Aod głębokości
    2. Bod wartości g
    3. Cod gęstości cieczy
    4. Dod kształtu naczynia
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: od kształtu naczynia – Ciśnienie zależy tylko od ρ, g i h.

  3. Na jakiej głębokości w wodzie ciśnienie hydrostatyczne wynosi 30 kPa (g = 10 N/kg)?

    1. A300 m
    2. B3 m
    3. C30 m
    4. D0,3 m
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: 3 m – h = p przez ρ · g = 30 000 Pa przez 1000 kg/m³ · 10 N/kg = 3 m.

  4. W którym płynie na tej samej głębokości ciśnienie hydrostatyczne jest największe?

    1. Aw wodzie
    2. Bw rtęci
    3. Cw oliwie
    4. Dw nafcie
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: w rtęci – Rtęć ma największą gęstość (13 600 kg/m³), a p rośnie z ρ.

  5. Woda w konewce i w jej dziobku

    1. Aw dziobku stoi wyżej
    2. Bw dziobku stoi wyżej, gdy dziobek jest wąski
    3. Cw dziobku stoi niżej
    4. Dstoi na tym samym poziomie
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: stoi na tym samym poziomie – Konewka i dziobek to naczynia połączone.

  6. Prawo Pascala mówi, że ciśnienie wywierane z zewnątrz na ciecz w zamkniętym naczyniu

    1. Adziała tylko w dół
    2. Brozchodzi się jednakowo we wszystkich kierunkach
    3. Cdziała tylko na dno naczynia
    4. Dznika na dużej głębokości
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: rozchodzi się jednakowo we wszystkich kierunkach – Dzięki temu działają prasa i hamulce hydrauliczne.

  7. W prasie hydraulicznej S₁ = 5 cm², S₂ = 500 cm², F₁ = 100 N. Siła F₂ wynosi

    1. A50 000 N
    2. B10 000 N
    3. C1 N
    4. D500 N
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: 10 000 N – Duży tłok ma 100 razy większe pole, więc F₂ = 100 · 100 N = 10 000 N.

  8. W prasie hydraulicznej S₂ = 50 · S₁. Mały tłok wciśnięto o 20 cm. Duży tłok podniesie się o

    1. A1000 cm
    2. B70 cm
    3. C0,4 cm
    4. D20 cm
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 0,4 cm – Duży tłok przesuwa się 50 razy mniej: 20 cm : 50 = 0,4 cm.

Cały dział „Właściwości materii”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Więcej: Fizyka, klasa 7