Давление в физике

Почему, шагая по глубокому снегу в зимней обуви, мы обязательно проваливаемся, а надев лыжи, можем совершенно спокойно перемещаться, как по ровной поверхности? Почему мы режем хлеб острым ножом, а не ложкой или вилкой? Почему, катаясь на велосипеде по бездорожью, мы можем застрять в песке, а с любой машиной на гусеничном ходу это никогда не случится?

Ответы на эти и другие вопросы ты получишь, ознакомившись с таким понятием, как давление.

Что такое давление?

Давление — это сила, которую прикладывают перпендикулярно какой-либо поверхности. Давление на поверхность оказывают как твердые тела, так и жидкости, газы.

Тебе наверняка приходилось резать яблоко тупым ножом. Как ты думаешь, почему острый нож режет лучше? Площадь соприкосновения острого ножа и яблока меньше, поэтому твое яблоко успешно режется на дольки именно этим ножом

От чего зависит давление?

Давление зависит от двух составляющих: прилагаемой силы и площади поверхности.

Давай рассмотрим следующий пример: один гимнаст удерживает другого обеими руками. При этом руки гимнаста, находящегося сверху, оказывают определенное давление на руки нижнего гимнаста, и давление распределяется равномерно на обе руки. Когда верхний гимнаст отпускает одну руку, площадь соприкосновения обоих гимнастов уменьшается, поэтому давление на руку нижнего гимнаста возрастает вдвое. То есть уменьшение площади способствует увеличению давления. Теперь ты знаешь, что для увеличения силы воздействия на поверхность нужно просто уменьшить площадь соприкосновения предметов.

Например, этот принцип широко применяется в карате для разбивания досок. Теперь понятно, почему удар по доске или кирпичу ребром руки гораздо эффективнее, чем ладонью: именно так резким ударом каратисты разбивают доски на две части. Если ты со всей силы ударишь по доске ладонью, доска останется целой, а на руке появится большой синяк.

Давление внутри жидкости с глубиной увеличивается. Это объясняется тем, что верхний слой жидкости давит на нижний, а тот — на еще более низкие слои

В каких случаях уменьшают давление?

Иногда большая поверхность гораздо предпочтительнее, чем маленькая. Так, ходить по снегу в снегоступах гораздо проще, чем в обычных ботинках. Нога не проваливается в снег, так как наш вес равномерно перераспределяется по площади снегоступа (она гораздо больше, чем площадь подошвы обуви), при этом сила давления становится меньше, и соответственно уменьшается твое давление на поверхность снега.

Такой же принцип касается беговых и водных лыж. Как и снегоходы, лыжи позволяют удержаться на поверхности снега или воды.

Интересные факты

• Давай разберем обычное катание на коньках. У конька очень острое лезвие, и со льдом контактирует довольно небольшая поверхность. Это означает, что твой вес создает большое давление на лед, причем оно гораздо больше, чем когда ты стоишь на льду в обычной обуви.
• Лед обладает одной очень интересной особенностью: он тает под давлением, даже если его температура ниже 0°С. Поэтому, когда ты катаешься на коньках, ты фактически скользишь по тонкому слою только что растаявшей воды, которая тут же замерзает по мере твоего движения!
• Сложно поверить, но даже очень стройная модель может испортить пол своими каблуками. Этот факт можно объяснить очень малой площадью каблука, который создает большое давление на поверхность пола. Между прочим, давление такой шпильки гораздо больше давления, создаваемого слоном, если бы он стоял на этом же подиуме.

Давление и текучие вещества

С точки зрения физики, газы и жидкости относятся к текучим веществам, т.е. веществам, способным изменять форму в зависимости от сосуда, в котором они находятся. По сравнению с твердыми веществами жидкости и газы несколько иначе реагируют на давление. Например, если ты возьмешь в руки мяч, его внешний вид вообще не изменится от твоего прикосновения, однако если ты с силой сожмешь мяч, то он деформируется. Что касается текучих веществ, то они скорее разольются, чем деформируются.

Открытие Паскаля

Французский математик и физик Блез Паскаль, живший в XVII в., исследовал ряд важных свойств жидкостей и газов.

Портрет Блеза Паскаля

Он провел очень простой опыт: в закрытую бочку, наполненную водой, вставил длинную узкую трубку. Поднявшись на второй этаж, Паскаль через трубку влил в бочку всего лишь стакан воды. В это трудно поверить, но бочка развалилась на части! Почему это произошло? Вода в бочке заняла весь объем, и давление воды увеличилось настолько, что бочка лопнула. На основании этого опыта ученый пришел к выводу, что когда на поверхность жидкости или газа оказывается давление, это давление передается без изменения в любую точку жидкости или газа.

На основе изучения этого явления, открытого ученым, были созданы различные приборы и механизмы, в которых используется закон Паскаля.

Гидравлический пресс

Практически каждый день мы сталкиваемся с необходимостью перемещать какие-либо предметы. И нет никаких проблем, если вес этих предметов 3—5 или даже 10 кг! А вот что делать, если нужно поднять, например, машину на станции техобслуживания? Вот здесь и приходится прибегать к помощи специальных механизмов. Одним из них является гидравлический пресс. Гидравлический пресс позволяет получить большой выигрыш в силе даже в случае приложения незначительных усилий. Устройство представляет собой два сообщающихся цилиндра разного диаметра. Цилиндры заполняются маслом, водой или любой другой жидкостью. Сверху каждый цилиндр плотно закрыт поршнем.

Согласно закону Паскаля, давление распространяется одинаково по всем направлениям. Поэтому когда мы применяем силу, например, нажимаем на поршень малого цилиндра, то такое же давление передается на второй поршень, и машина поднимается.

Системы водоснабжения, газо- и нефтепроводы

Без применения закона Паскаля создание водопроводов, газо- и нефтепроводов не было бы возможным! Принцип работы этих сложных систем состоит в том, что давление, которое создается насосами для нагнетания воды, газа или нефти, без изменения передается по трубам от насоса до места назначения.

Гидравлический домкрат

Гидравлический домкрат — еще один пример применения закона Паскаля в современной технике. Гидравлические домкраты используются для подъема очень тяжелых грузов в различных машинах: бульдозерах, пожарных подъемниках и прочих устройствах для выполнения различных работ на высоте. Гидравлический домкрат тоже состоит из двух сообщающихся цилиндрических сосудов разного диаметра, двух клапанов и подъемной платформы. Сосуды снабжены поршнями и заполнены маслом. При действии силы в узком сосуде создается избыточное давление, которое передается во все точки без изменения. Именно поэтому в широком цилиндре также создается избыточное давление. Под действием силы платформа домкрата поднимается вместе с расположенным на ней грузом.

Системы торможения и открывания дверей

Системы торможения и открывания дверей в поездах также работают благодаря закону Паскаля.

Поделиться ссылкой

ДАВЛЕНИЕ — это… Что такое ДАВЛЕНИЕ?

давление — См. бремя, влияние, иго, насилие оказывать давление, производить давление… Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. давление бремя, влияние, иго, насилие, нажим, гнет, напор,… …   Словарь синонимов

давление — падает • изменение, субъект, мало давление поднялось • изменение, субъект, много измерять давление • оценка, измерение оказать давление • действие оказывать давление • действие поднялось давление • изменение, субъект, много подскочило давление •… …   Глагольной сочетаемости непредметных имён

ДАВЛЕНИЕ — ДАВЛЕНИЕ, действие силы, приложенной к определенной поверхности. Действие силы на твердое тело в направлении, перпендикулярном к поверхности, производит нормальное давление на поверхность тела. Поверхность твердого тела находится под Д.… …   Большая медицинская энциклопедия

ДАВЛЕНИЕ — ДАВЛЕНИЕ, давления, ср. (книжн.). 1. Действие по гл. давить в 1 и 7 знач. 2. Степень упругости (газов и жидкостей; физ. тех.). Давление воды. Паровой котел высокого давления. Атмосферное давление. 3. перен. Моральное принуждение, насильственное… …   Толковый словарь Ушакова

ДАВЛЕНИЕ — ДАВЛЕНИЕ, я, ср. 1. см. давить. 2. Сила действия одного тела на поверхность другого (спец.). Д. жидкости на стенки сосуда. Д. воды. Атмосферное д. Кровяное д. (давление крови в сосудах). 3. То же, что кровяное давление (разг.). Повышенное,… …   Толковый словарь Ожегова

ДАВЛЕНИЕ — (Pressure) равнодействующая внешних сил, приложенных к поверхности. Единица давления в абсолютной системе мер бария, равна дине/см2, техническая единица давления атмосфера или бар = 1 000 000 бариям. В системе МТС пьеза или стэн/м2 = 10 000… …   Морской словарь

ДАВЛЕНИЕ — ДАВЛЕНИЕ, физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил F, с которыми одно тело действует на поверхность S другого (например, фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда и т.п.). Если… …   Современная энциклопедия

ДАВЛЕНИЕ — физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил F, с которыми одно тело действует на поверхность S другого (напр., фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда и т. п.). Если силы… …   Большой Энциклопедический словарь

ДАВЛЕНИЕ — физ. величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил, с к рыми одно тело действует на поверхность другого (напр., фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда, газ в цилиндре двигателя на поршень).… …   Физическая энциклопедия

Давление — ДАВЛЕНИЕ, физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил F, с которыми одно тело действует на поверхность S другого (например, фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда и т.п.). Если… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

Давление — Давление. В механике и математической физике под давлением накакое либо тело подразумевается совокупность сил, сплошным образомприложенных к поверхности тела и направленных по нормалям ее внутрьтела; таковы, напр., Д. газов и жидкостей на стенки… …   Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

ДАВЛЕНИЕ — это… Что такое ДАВЛЕНИЕ?

давление — См. бремя, влияние, иго, насилие оказывать давление, производить давление… Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. давление бремя, влияние, иго, насилие, нажим, гнет, напор,… …   Словарь синонимов

давление — падает • изменение, субъект, мало давление поднялось • изменение, субъект, много измерять давление • оценка, измерение оказать давление • действие оказывать давление • действие поднялось давление • изменение, субъект, много подскочило давление •… …   Глагольной сочетаемости непредметных имён

ДАВЛЕНИЕ — ДАВЛЕНИЕ, действие силы, приложенной к определенной поверхности. Действие силы на твердое тело в направлении, перпендикулярном к поверхности, производит нормальное давление на поверхность тела. Поверхность твердого тела находится под Д.… …   Большая медицинская энциклопедия

ДАВЛЕНИЕ — ДАВЛЕНИЕ, давления, ср. (книжн.). 1. Действие по гл. давить в 1 и 7 знач. 2. Степень упругости (газов и жидкостей; физ. тех.). Давление воды. Паровой котел высокого давления. Атмосферное давление. 3. перен. Моральное принуждение, насильственное… …   Толковый словарь Ушакова

ДАВЛЕНИЕ — ДАВЛЕНИЕ, я, ср. 1. см. давить. 2. Сила действия одного тела на поверхность другого (спец.). Д. жидкости на стенки сосуда. Д. воды. Атмосферное д. Кровяное д. (давление крови в сосудах). 3. То же, что кровяное давление (разг.). Повышенное,… …   Толковый словарь Ожегова

ДАВЛЕНИЕ — (Pressure) равнодействующая внешних сил, приложенных к поверхности. Единица давления в абсолютной системе мер бария, равна дине/см2, техническая единица давления атмосфера или бар = 1 000 000 бариям. В системе МТС пьеза или стэн/м2 = 10 000… …   Морской словарь

ДАВЛЕНИЕ — ДАВЛЕНИЕ, физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил F, с которыми одно тело действует на поверхность S другого (например, фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда и т.п.). Если… …   Современная энциклопедия

ДАВЛЕНИЕ — физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил F, с которыми одно тело действует на поверхность S другого (напр., фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда и т. п.). Если силы… …   Большой Энциклопедический словарь

Давление — ДАВЛЕНИЕ, физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил F, с которыми одно тело действует на поверхность S другого (например, фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда и т.п.). Если… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

Давление — Давление. В механике и математической физике под давлением накакое либо тело подразумевается совокупность сил, сплошным образомприложенных к поверхности тела и направленных по нормалям ее внутрьтела; таковы, напр., Д. газов и жидкостей на стенки… …   Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

Понятие гидростатического давления — Водоснабжение, Водоотведение, Гидравлика

На сайте представлено несколько статей, посвященных основам гидравлики. Этот материал адресован всем людям, которые хотят разобраться в том, как физически работают система водоснабжения и система канализации (водоотведения). Настоящая статья – первая в этом цикле.

В гидравлике есть несколько ключевых понятий. Центральное место отводится понятию гидростатического давления в точке жидкости. Оно тесно связано с понятием напора жидкости, о котором будет сказано чуть позже.

Одно из широко распространенных определений гидростатического давления звучит так: «Гидростатическое давление в точке жидкости – это нормальное сжимающее напряжение, возникающее в покоящейся жидкости под действием поверхностных и массовых сил».

Напряжение – это понятие, широко используемое в курсе сопротивления материалов. Идея в следующем. В физике, мы знаем, есть понятие силы. Сила – векторная величина, характеризующая воздействие. Векторная – это значит, что представляется в виде вектора, т.е. стрелки в трехмерном пространстве. Эта сила может быть приложена в отдельной точке (сосредоточенная сила), или к поверхности (поверхностная), или ко всему телу (говорят, массовая / объемная). Поверхностные и массовые силы являются распределенными. Только такие и могут действовать на жидкость, так как она обладает функцией текучести (легко деформируется от любого воздействия).  

Сила приложена к поверхности с какой-то конкретной площадью. В каждой точке этой поверхности возникнет напряжение, равное отношению силы к площади, это и есть понятие давления в физике.

В системе СИ единица измерения силы – Ньютон [Н], площади – квадратный метр [м²].

Отношение силы к площади:

1 Н / 1 м² = 1 Па (Паскаль).

Паскаль является основной единицей измерения давления, но далеко не единственной. Ниже представлен пересчет единиц измерения давлений из одной в другую >>>

100 000 Па = 0,1 МПа = 100 кПа ≈ 1 атм = 1 бар = 1 кгс/см²  = 14,5 psi ≈  750 мм.рт.ст ≡ 750 Торр ≈ 10 м.вод.ст (м)

Далее, принципиально важным моментом является так называемая шкала давлений или виды давлений. На рисунке ниже представлено, как взаимоувязаны такие понятия как абсолютное давление, абсолютный вакуум, частичный вакуум, избыточное или манометрическое давление.

Абсолютное давление – давление, отсчитываемое от нуля.

Абсолютный вакуум – ситуация, при которой на рассматриваемую точку ничего не действует, т.е. давление, равное 0 Па.

Атмосферное давление – давление, равное 1 атмосфере. Отношение веса (mg) вышележащего столба воздуха к площади его поперечного сечения. Атмосферное давление зависит от места, времени суток. Это один из параметров погоды. В прикладных инженерных дисциплинах обычно все отсчитывают именно от атмосферного давления, а не от абсолютного вакуума.

Частичный вакуум (или еще часто говорят – «величина вакуума», « разрежение» или «отрицательное избыточное давление» ). Частичный вакуум – недостаток давления до атмосферного. Максимально возможная на Земле величина вакуума как раз равняется одной атмосфере (~10 м.вод.ст.). Это означает, что у вас не получится попить воду через трубочку с расстояния 11 м при всем желании.

* на самом деле при нормальном для трубочек для напитков диаметре (~5-6 мм) эта величина будет гораздо меньше из-за гидравлических сопротивлений. Но даже через толстый шланг вы не сможете попить воду с глубины 11 м.

Если заменить вас на насос, а трубочку – на его всасывающий трубопровод, то ситуация принципиально не изменится. Поэтому воду из скважин добывают как правило именно скважинными насосами, которые опускаются непосредственно в воду, а не пытаются засасывать воду с поверхности земли.

Избыточное давление (или также еще называемое манометрическим)– превышение давления над атмосферным.

Приведем следующий пример. На данной фотографии (справа) показано измерение давления в автомобильной шине при помощи прибора манометра.

Манометр показывает именно избыточное давление. На этой фотографии видно, что избычтоное давление в данной шине приблизительно 1,9 бар, т.е. 1,9 атм, т.е. 190 000 Па. Тогда абсолютное давление в этой шине – 290 000 Па. Если мы шину проткнем, то воздух начнет под разницей давлений выходить наружу до тех пор, пока давление внутри и снаружи шины не станет одинаковым, атмосферным. Тогда избыточное давление в шине будет равно 0.

Теперь посмотрим, как определить давление в жидкости, находящейся в определенном объеме. Допустим, мы рассматриваем открытую бочку с водой.

На поверхности воды в бочке устанавливается атмосферное давление (обозначно маленькой буквой p с индексом «атм»). Соответственно, избыточное давление на поверхности равняется 0 Па. Теперь рассмотрим давление в точке X. Эта точка заглублена относительно поверхности воды на расстояние h, и за счет столба жидкости над этой точкой, давление в ней будет больше, чем на поверхности.

Давление в точке X (p_x) будет определяться, как давление на поверхности жидкости + давление, создаваемое столбом жидкости над точкой. Это называется основным уравнением гидростатики.

Для приблизительных расчетов можно принимать g = 10 м/с². Плотность воды зависит от температуры, но для приблизительных расчетов может приниматься 1000 кг/м³.

При глубине h 2 м, абсолютное давление в точке X составит:

100 000 Па + 1000·10·2 Па = 100 000 Па +20 000 Па = 120 000 Па = 1,2 атм.

Избыточное давление – это значит за вычетом атмосферного: 120 000 – 100 000 = 20000 Па = 0,2 атм.

Таким образом, в избыточное давление в точке X определяется высотой столба жидкости над этой точкой. Форма емкости при этом никак не влияет. Если мы рассмотрим гигантский бассейн с глубиной 2 м, и трубку высотой 3 м, то давление на дне трубки будет больше, нежели на дне бассейна.

(Абсолютное давление на дне бассейна: 100000 + 1000*9,81*2 =

Абсолютное

Высота столба жидкости определяет давление, создаваемое этим столбом жидкости.

p_изб = ρgh. Таким образом, давление можно выражать единицами длины (высоты):

h = p / ρg

Например, рассмотрим, какое давление создает столб ртути высотой 750 мм:

p = ρgh = 13600 · 10 · 0,75 = 102 000 Па ≈ 100 000 Па, что отсылает нас к единицам измерения давления, рассмотренным ранее.

Т.е. 750 мм.рт.ст. = 100 000 Па.

По тому же принципу получается, что давление в 10 метров водяного столба равняется 100 000 Па:

1000 · 10 · 10 = 100 000 Па.

Выражение давления в метрах водяного столба принципиально важно для водоснабжения, водоотведения, а также гидравлических расчетов отопления, гидротехнических расчетов и т. д.

Теперь посмотрим давление в трубопроводах. Что физически означает замеренное мастером давление в определенной точке (X) трубопровода? Манометр в данном случае показывает 2 кгс/см² (2 атм). Это избыточное давление в трубопроводе, оно эквивалентно 20 метрам водяного столба. Иными словами, если подсоединить к трубе вертикальную трубку, то вода в ней поднимется на величину избыточного давления в точке X, т.е. на высоту 20 м. Вертикальная трубка, сообщающеяся с атмосферой (т.е. открытая) называются пьезометром.

Основная задача системы водоснабжения заключается в том, чтобы в требуемой точке вода имела необходимое избыточное давление. Например, согласно нормативному документу:

Вырезка с сайта системы «Консультант+»

[ Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 N 354 (ред. от 13.07.2019) «О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов» (вместе с «Правилами предоставления коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов») ] >>> давление в точке водоразбора должно быть не менее 3 м.вод.ст (0,03 МПа)

Под точкой водоразбора можно понимать место подключения смесителя (точка 1). Эта точка находится приблизительно на расстоянии 1 м от пола, там же, где и подключение к стояку самой квартиры (точка 2) . То есть давление в этих точках примерно одинаково при закрытых кранах (вода не движется!). Давление регламентируется именно в этих точках, и, как указано выше, должно быть не меньше 3 — 6 м.вод.ст.

Однако необходимо отметить, что нормативно допустимая величина в 3 м.вод.ст – это совсем не много, так как современное сантехническое оборудование может требовать давление до 13 м.вод.ст в точке подключения для нормальной работы (подачи достаточного количества воды). Например, даже в старом СНиП по внутреннему водопроводу (СНиП 2.04.01-85*), указано, что при использовании аэратора на смесителе (сеточка, перекрывающая выходное отверстие), в точке подключения смесителя необходимо давление 5 м.вод.ст.

Абсолютное давление = absolute pressure и приборное (избыточное) давление = gauge pessure. В частности — что такое psig и psia?

Абсолютное давление = absolute pressure и приборное (избыточное) давление = gauge pessure. В частности — что такое psig и psia ?  Вариант для печати. В классической физике, например, в термодинамике, давление измеряется в единицах абсолютного давления (большой выбор от dpva.ru) относительно абсолютного вакуума, но, говоря о давлении в технике, мы обычно имеем в виду т.н. приборное или избыточное давление (изредка его еще называют «действующим»,  и совсем редко «манометрическим»). Все эти понятия связаны следующим нехитрым равенством: Абсо­лютное давление на планете земля, это суммарное давле­ние, воздействующее на вещество, или другими словами это сумма атмо­сферного (барометрического) и избыточного давлений: Рабс =Ратм +Ризб Разница между понятиями в том, что: приборное или избыточное («действующее», «манометрическое») давление измеряется относительно атмосферного, или: ноль приборного (избыточного) давления равен атмосферному (барометрическому) давлению, или абсолютный вакуум равен «минус одной атмосфере» приборного (избыточного,манометрического) давления и, при этом, равен нулю абсолютного давления. Имейте в виду, что в подавляющем большинстве случаев в инжнерной жизни говоря о давлении имеют в виду именно приборное (избыточное) давление. Но всегда можно и переспросить. Единица давления psig — приборное (избыточное над атмосферным) давление в psi (фунтах на квадратный дюйм) — единица англосаксов. Единица давления psia — абсолютное в psi (фунтах на квадратный дюйм). Абсолютное давление — величина измеренная относительно давления равного абсолютному нулю. Другими словами — давление относительно абсолютного вакуума. Барометрическое давление, атмосферное дваление — это абсолютное давление земной атмосферы. Свое названиеэтот тип давления получил от измерительного прибора барометра, который как известно определяет атмосферное давление в определенный момент времени при определенно температуре и на определенной высоте над уровнем моря. Относительно этого давления определяются избыточное давление и вакуум. Давление избыточное — имеет место в том случае если имеется положительная разность между измеряемым давлением и барометрическим. То есть избыточное давление это величина на которую измеряемое давлением больше барометрического. Для измерения этого вида давления используют манометр. Это, очевидно, положительное приборное давление. Вакуум или по другому вакуумметрическое давление это величина на которую измеряемое приборное давление меньше барометрического. Если избыточное давление обозначается в положительных единицах, то вакуум в отрицательных от -103 до 0 кПа. Приборы способные измерять этот тип давления называют вакуумметрами. Это, само-собой, отрицательное приборное давление. Дифференциальное давление возникает когда сравнивается одно давление относительно другого. В строгом смысле все виды двления, кроме абсолютного — диффренциальные 🙂

полное давление — это… Что такое полное давление?

по́лное давле́ние потока, давление торможения, — давление p₀ изоэнтропически заторможенной жидкости или газа. Физически П. д. характеризует собой ту часть энергии потока, которая участвует в обратимых процессах перехода между кинетической энергией и давлением. Эта величина играет важную роль в аэро- и гидродинамике, в особенности при исследовании установившихся адиабатических течений идеальной жидкости. Для стационарного течения идеальной несжимаемой жидкости с потенциалом массовых сил П = gz вдоль линии тока справедливо Бернулли уравнение:

ρgz + ρV² + p = ρgz₀ + p₀,

где ρ — плотность, р — давление, V — модуль вектора скорости. Если постоянная Бернулли С одна и та же для всего потока, то П. д. постоянно в плоскости z = const, но различно по значению для разных плоскостей. В аэродинамике массовыми силами обычно пренебрегают, поэтому уравнение принимает вид

ρV² + p = p₀ = C.

Следовательно, П. д. постоянно вдоль линии тока, но в общем случае изменяется при переходе от одной линии тока к другой. Если набегающий на тело поток однороден, то П. д. одно и то же для всего течения.

Для установившегося изоэнтропического течения совершенного газа (то есть для сжимаемой среды) в элементарной трубке тока П. д. связано с газодинамическими переменными потока уравнением Бернулли, которое в этом случае при отсутствии массовых сил может быть записано в виде

,

где γ — показатель адиабаты, М — местное Маха число. Если рассматриваемая линия тока пересекает ударную волну, то при прохождении через неё П. д. уменьшается и принимает новое значение, которое остаётся неизменным вдоль линии тока, пока она вновь не пересечёт ударную волну. Это изменение П. д. в ударных волнах и других диссипативных процессах характеризуется коэффициентом восстановления полного давления.

Понятие «П. д.» используется при проведении различных газодинамических расчётов и
при анализе экспериментальных данных. Так, например, распределение значений p₀ и p в потоке может быть сравнительно просто измерено, а на основе этих данных можно провести определение локальных значений газодинамических переменных по двум последним формулам для изоэнтропического потока или по иным модифицированным формулам, учитывающим потери П. д. в ударных волнах.

В. А. Башкин.

Энциклопедия «Авиация». — М.: Большая Российская Энциклопедия. Свищёв Г. Г.. 1998.

что такое давление в науке? | Определение, формула, единицы, виды с примерами

Что такое давление?

«Сила, обычно действующая на единицу площади на поверхности тела, называется давлением».

Сожмите карандаш с его концов между ладонями. Ладонь, прижимающая кончик, ощущает гораздо большую боль, чем ладонь, прижимающая тупой конец. Мы можем вставить канцелярскую булавку в деревянную доску, нажав на нее большим пальцем. Это потому, что сила, которую мы прикладываем к канцелярской булавке, ограничена лишь очень небольшой площадью под ее острым концом.Канцелярскую булавку с тупым концом будет очень сложно вставить в доску из-за большой площади ее наконечника. В этих примерах мы обнаруживаем, что эффективность небольшой силы увеличивается, если эффективная площадь силы уменьшается. Площадь кончика карандаша или ногтя очень мала и, следовательно, увеличивается эффективность силы. Величина, которая зависит от силы и увеличивается с уменьшением площади, на которую действует сила, называется давлением. Таким образом, давление определяется как:

Таким образом, давление P = F / A

или P = F / A

Давление является скалярной величиной.В единицах СИ единица давления — Нм ^-2 , также называемая паскаль (Па). Таким образом:

1 Н · м ^-2 = 1 Па

Давление в жидкостях

Жидкости оказывают давление. Давление жидкости действует во всех направлениях. Если мы возьмем датчик давления (устройство, которое измеряет давление) внутри жидкости жидкость изменяется в зависимости от глубины датчика.

Формула давления жидкости

Рассмотрим поверхность области A в жидкости на глубине h заштрихованной областью.Длина баллона с жидкостью над этой поверхностью составит х . Сила, действующая на эту поверхность, будет равна высоте × жидкости над этой поверхностью. Если ρ — плотность жидкости, а м — масса жидкости над поверхностью, то:

Это уравнение предварительного давления жидкости дает давление на глубине h в жидкости с плотностью ρ. Это показывает, что его давление в жидкости увеличивается с глубиной.

Смотрите также :

Читайте также

.

давление | Определение, измерение и типы

Давление , в физических науках, перпендикулярная сила на единицу площади или напряжение в точке внутри замкнутой жидкости. Давление, оказываемое на пол 42-фунтовой коробкой, дно которой имеет площадь 84 квадратных дюйма, равно силе, деленной на площадь, на которую она действует; то есть это половина фунта на квадратный дюйм. Вес атмосферы, давящей на каждую единицу площади поверхности Земли, составляет атмосферное давление, которое на уровне моря составляет около 15 фунтов на квадратный дюйм.В единицах СИ давление измеряется в паскалях; один паскаль равен одному ньютону на квадратный метр. Атмосферное давление близко к 100 000 паскалей.

Давление U-образный ртутный манометр для измерения давления. Ханнес Гроб

Подробнее по этой теме

Болезнь человека: травмы, вызванные изменением давления

Физические травмы в результате изменения давления бывают двух основных типов: (1) взрывная травма и (2) последствия слишком быстрых изменений в атмосфере…

Давление, оказываемое ограниченным газом, является результатом среднего действия сил, возникающих на стенках контейнера при быстрой и непрерывной бомбардировке огромного количества молекул газа. Абсолютное давление газа или жидкости — это полное давление, которое они оказывают, включая влияние атмосферного давления. Абсолютное нулевое давление соответствует пустому пространству или полному вакууму.

Закон идеального газа Согласно закону идеального газа, когда газ сжимается до меньшего объема, количество и скорость молекулярных столкновений увеличиваются, повышая температуру и давление газа. Encyclopædia Britannica, Inc.

Измерение давления обычными датчиками на Земле, такими как манометр в шинах, показывает давление, превышающее атмосферное. Таким образом, манометр может показывать давление в 30 фунтов (на квадратный дюйм), манометрическое давление. Абсолютное давление воздуха внутри шины, включая атмосферное давление, составляет 45 фунтов на квадратный дюйм. Давление меньше атмосферного — это отрицательное манометрическое давление, соответствующее частичному вакууму.

Гидростатическое давление — это напряжение или давление, одинаковое во всех направлениях в точках внутри замкнутой жидкости (жидкости или газа).Это единственное возможное напряжение в жидкости в состоянии покоя. См. Принцип Паскаля.

Диффузия воды через полупроницаемую мембрану (A) Вода диффундирует вниз по градиенту концентрации от стороны 1 к стороне 2 жесткого контейнера, чтобы разбавить непроницаемое вещество. (B) Чистый поток воды увеличивает гидростатическое давление на стороне 2, стремясь оттеснить воду обратно на сторону 1. Encyclopædia Britannica, Inc. Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской.Подпишитесь сегодня

Литостатическое давление, напряжение, оказываемое на массив горной породы окружающими горными породами, представляет собой давление в земной коре, отчасти аналогичное гидростатическому давлению в жидкостях. Литостатическое давление увеличивается с глубиной ниже поверхности Земли.

.

определение давления по The Free Dictionary

Пятьсот человек, которые сели завтракать, совершенно ничего не понимая в этом вопросе, еще до того, как позавтракали, считали, что они лично и лично знали, что Врач сказал мистеру Мердлу: « Вы должны ожидать, что когда-нибудь выйдете куда-нибудь, как табак. свечи; и что они знали, что мистер Мердл сказал врачу: «Человек может умереть только один раз». Примерно к одиннадцати часам утра что-то, связанное с мозгом, стало излюбленной теорией против поля; и к двенадцати отчетливо выяснилось, что что-то было «Давлением».Более того, даже в отношении скорости, которую нужно было набрать, и при условии, что она была достаточной, снаряд не мог противостоять давлению газа, возникающему при воспламенении 1600000 фунтов пороха; и если предположить, что он сопротивляется этому давлению, он будет менее способен поддерживать эту температуру; он растает при выходе из Колумбиады и снова обливается раскаленным душем на головы неосмотрительных зрителей. Напряженность дел не дает мне никакой надежды увидеть вас сегодня или завтра утром.Это был высокоскоростной фрегат, оснащенный двигателями высокого давления, которые допускали давление в семь атмосфер. В середине циклона воздух обычно неподвижен, но сильный ветер со всех сторон дома поднял его вверх. все выше и выше, пока он не оказался на самой вершине циклона; И так оно и осталось, и его уносили на многие мили так же легко, как перышко. Китти покраснела от удовольствия и медленно, не говоря ни слова, сжала руку своей новой подруги, которая не реагировала на ее давление, но лежала в ней неподвижно. рука.В ее теле не было напряжения, ее руки не обнимали его, а ее губы встретились с его губами без их обычного давления. Я оказал на него такое давление, что он, естественно, должен был уступить — он не мог удержаться. внешнее давление юного и радостного существования заставило ее ступить к свету, ее душа осталась в тени развалин, поэтому я снабдил нижнюю часть цилиндрического железного ящика трубкой для козла. клапан, работающий от давления в две атмосферы; следовательно, как только достигается такое давление, пар выходит сам по себе.Гроуз — как я делал там, снова и снова, в предрассветные часы — что с их голосами в воздухе, их давлением на сердце и их ароматными лицами на щеке, все упало на землю, но их неспособность и их красота. Иногда он почти или совсем не мог говорить; затем он отвечал мне, слегка нажимая на мою руку, и я очень хорошо понимал его смысл. .

определение давления в Медицинском словаре

давление

( P ) [presh´ur] атмосферное давление давление, оказываемое атмосферой, обычно рассматриваемое как нисходящее давление воздуха на единицу площади земной поверхности; единица давления на уровне моря — одна атмосфера. Давление уменьшается с увеличением высоты. кровяное давление

2. давление крови на стенках любого кровеносного сосуда.

капиллярное давление артериальное давление в капиллярах.

давление церебральной перфузии среднее артериальное давление минус внутричерепное давление; мера адекватности церебрального кровотока.

спинномозговое давление давление спинномозговой жидкости, обычно от 100 до 150 мм рт.

высокое кровяное давление гипертония.

внутриглазное давление давление, оказываемое на внешние оболочки содержимым глазного яблока.

внутреннее положительное давление в конце выдоха повышенное положительное давление в конце выдоха и динамическая гиперинфляция легких, вызванные недостаточным временем выдоха или ограничением потока выдоха.Его нельзя измерить рутинно с помощью системы контроля давления аппарата ИВЛ, но его можно измерить только с помощью маневра задержки выдоха, выполняемого врачом. Его присутствие увеличивает работу, необходимую для запуска аппарата ИВЛ, вызывает ошибки в вычислении податливости легких, может вызвать нарушение гемодинамики и усложняет интерпретацию гемодинамических измерений. Также называется автоматическим PEEP и внутренним PEEP. максимальное давление на вдохе давление при вдохе при полностью закупоренном дыхательном пути; используется для оценки силы инспираторных дыхательных мышц и готовности к отлучению от ИВЛ.Максимальное давление на вдохе выше -25 см H ₂ O связано с успешным отлучением от груди. максимальное давление выдоха (MEP) мера силы дыхательных мышц, получаемая при максимально сильном выдохе пациента через мундштук; максимальное значение близко к общей емкости легких. максимальное давление на вдохе (MIP) давление на вдохе, создаваемое против полностью закупоренных дыхательных путей; используется для оценки силы инспираторных дыхательных мышц и готовности к отлучению от ИВЛ.Максимальное давление на вдохе выше -25 см H ₂ O связано с успешным отлучением от груди.

среднее давление в дыхательных путях среднее давление, создаваемое во время дыхательного цикла.

среднее давление наполнения кровообращения мера среднего (артериального и венозного) давления, необходимого для наполнения кровообращения кровью; он зависит от объема крови и прямо пропорционален скорости венозного возврата и, следовательно, сердечному выбросу.

отрицательное давление давление меньше атмосферного.

онкотическое давление осмотическое давление коллоида в растворе.

осмотическое давление давление, необходимое для остановки осмоса через полупроницаемую мембрану между раствором и чистым растворителем; он пропорционален осмоляльности раствора. Символ π.

парциальное давление давление, оказываемое каждым из компонентов смеси газов.

пиковое давление при ИВЛ, максимальное давление, возникающее при вдохе.

давление плато при механической вентиляции, давление, измеренное в проксимальных отделах дыхательных путей во время паузы в конце вдоха; отражение альвеолярного давления.

положительное давление давление больше атмосферного.

положительное давление в конце выдоха (ПДКВ) метод управления режимом вентиляции, при котором положительное давление поддерживается во время выдоха для увеличения объема газа, остающегося в легких в конце выдоха, что снижает шунтирование крови через легкие и улучшение газообмена.ПДКВ, превышающее критическое давление закрытия, предотвращает альвеолярный коллапс и может значительно улучшить артериальный Po ₂ у пациентов с пониженной функциональной остаточной емкостью, например, при острой дыхательной недостаточности.

Влияние положительного давления в конце выдоха (PEEP) на альвеолы. A, Ателектатические альвеолы ​​перед применением PEEP. B, Применение оптимального ПДКВ позволило повторно наполнить альвеолы ​​до нормального объема. C, Чрезмерное приложение PEEP чрезмерно расширяет альвеолы ​​и сжимает соседние легочные капилляры, создавая мертвое пространство с сопутствующей гиперкапнией.From Pierce, 1995.

давление заклинивания легочной артерии (PAWP) ( давление заклинивания легочных капилляров (PCWP)) внутрисосудистое давление, отражающее диастолическое давление в конце левого желудочка, измеренное катетером Свон-Ганса, вклиниваемым в небольшую легочную артерию. чтобы перекрыть поток сзади.

пульсовое давление разница между систолическим и диастолическим давлением. Если систолическое давление составляет 120 мм рт. Ст., А диастолическое давление составляет 80 мм рт. Ст., Пульсовое давление составляет 40 мм рт. нормальное пульсовое давление составляет от 30 до 40 мм рт.

уретральное давление давление внутрь, оказываемое стенками уретры, которому необходимо противодействовать, чтобы моча могла вытекать через него; см. также профиль уретрального давления.

давление водяного пара давление, оказываемое молекулами водяного пара, 47 мм рт. Ст. При нормальной температуре тела.

давление в печеночной вене в клин венозное давление, измеренное с помощью катетера, вклиниваемого в печеночную вену. Разница между давлением в печеночной вене с клином и свободным давлением используется для определения места обструкции при портальной гипертензии; он повышен при циррозе, но понижен при сердечном асците или тромбозе воротной вены.

давление

(presh’ŭr)

1. Напряжение или сила, действующая в любом направлении против сопротивления.

2. физика, физиология Сила, действующая на единицу площади, оказываемая газом или жидкостью на стенки своего контейнера или которая будет действовать на стенку, погруженную в этом месте в середине тела жидкости. Давление можно рассматривать либо относительно некоторого эталонного давления, например давления окружающей атмосферы (манометрическое давление), либо относительно абсолютного вакуума (абсолютное давление).

[Л. прессура, фр. premo, pp. pressus, to press]

Обсуждение пациентом давления

В. Как я могу снизить кровяное давление?

A. Основными шагами в снижении высокого кровяного давления являются некоторые очень важные изменения в образе жизни — потребление гораздо меньшего количества соли в пище, похудание и регулярные физические упражнения. Если это не помогает (а обычно это не помогает, когда люди недостаточно стараются и не прилагают усилий), можно добавить лекарства для контроля артериального давления.

В. Что мне нужно сделать, чтобы снизить кровяное давление? что вызывает высокое кровяное давление? какие риски? высокого кровяного давления? как я могу справиться с этим эффективно?

A. вот два действительно хороших сайта, которые расскажут вам о деталях: http://www.lifeclinic.com/focus/blood/loweringit.asp
http://www.ehow.com/how_12778_eat-lower-blood .html? ref = fuel & utm_source = yahoo & utm_medium = ssp & utm_campaign = yssp_art Надеюсь, это поможет.

В.Каковы осложнения высокого кровяного давления? Моя жена страдает повышенным давлением. Какие возможные осложнения настолько опасны? Почему важно поддерживать баланс высокого кровяного давления?

A. Хотя само по себе повышенное артериальное давление не является заболеванием, оно часто требует лечения из-за его краткосрочного и долгосрочного воздействия на многие органы. Риск повышен по следующим причинам: нарушение мозгового кровообращения (сердечно-сосудистые заболевания или инсульт), инфаркт миокарда (сердечный приступ), гипертоническая кардиомиопатия (сердечная недостаточность из-за хронического высокого кровяного давления), гипертоническая ретинопатия — повреждение сетчатки, гипертоническая нефропатия — хроническая почечная недостаточность из-за хроническое высокое кровяное давление и гипертоническая энцефалопатия — спутанность сознания, головная боль и судороги из-за отека мозга, которые могут привести к смерти.Поэтому очень важно снизить артериальное давление до нормального уровня под строгим медицинским наблюдением.

Еще дискуссии о давлении.