Page 218 - To jest fizyka 7 – Fizyka SP – demo

216 Ciśnienie i siła wyporu

Z historii Pierwszy składnik, jak już wiesz, zależy od wysokości słupa cieczy.
Drugi, zgodnie z prawem Pascala, nie zależy od wysokości – ma
Blaise Pascal przeprowadził taką samą wartość blisko dna naczynia, jak i na górze.
ciekawy eksperyment. Dlaczego ciecz wywiera ciśnienie na ściany boczne naczynia?
Do beczki napełnionej wodą
przymocował długą, cienką Jak wiesz, ciecz składa się z szybko poruszających się cząsteczek.
rurkę. Gdy wodę wlano także Uderzają one o ściany boczne naczynia tak szybko, że nie sposób
do rurki, pod jej ciśnieniem zauważyć pojedynczych uderzeń. Dlatego wydaje się, że nacisk
klepki beczki rozsunęły cieczy jest stały.
się i beczka zaczęła
przeciekać, choć wody
w rurce mieściło się Przykład. W połowie wysokości słupa cieczy ciecz wywiera
niewiele. na ścianę naczynia ciśnienie 200 Pa. Za pomocą tłoka wywieramy
Doświadczenie na powierzchnię cieczy dodatkowe ciśnienie 800 Pa. Jakie ciśnie­
pokazało, że: nie wywiera teraz ciecz na ścianę naczynia w połowie wysokości,
• nawet niewielka a jakie na dno naczynia?
ilość wody może
wywierać bardzo Bez działania tłoka woda wywierała na ścianę naczynia ciśnie­
wysokie ciśnienie, jeśli nie 200 Pa. Na dwa razy większej głębokości ciśnienie jest 2 razy
umieścimy ją w wąskiej
rurce, w której wyższe, wynosi więc 400 Pa.
słup wody będzie Ciśnienie wywierane przez tłok – 800 Pa – jest przenoszone przez
odpowiednio wysoki; wodę bez zmian, całkowite ciśnienie wywierane przez wodę
• woda w beczce wynosi zatem:
przenosi na ścianki
beczki ciśnienie • w połowie wysokości: p = 200 Pa + 800 Pa = 1000 Pa,
1
z zewnątrz
(wywierane przez • na dno naczynia: p = 400 Pa + 800 Pa = 1200 Pa.
2
wodę w rurce).
Odpowiedź: Ciśnienie cieczy na ścianę naczynia w połowie
wysokości wynosi 1000 Pa, a na dno naczynia – 1200 Pa.

Zastosowania prawa Pascala
Znając prawo Pascala, możemy budować urządzenia hydraulicz­
ne, takie jak prasy hydrauliczne i hamulce w samochodach.
Przyjrzyj się ilustracji. Gdy tłok w lewym naczyniu wciśniemy
głębiej, ciecz przeniesie ciśnienie na tłok w prawym naczyniu.
Ciśnienie przenosi się bez zmian, ale ponieważ prawy tłok ma
100 razy większą powierzchnię, może działać 100 razy większą
siłą. Dzięki temu można jedną ręką podnieść samochód – wciska­
my tłok w lewym naczyniu siłą 100 N, a tłok w prawym naczyniu
podnosi samochód o ciężarze 10 000 N.

S = 1 cm 2 S 2 = 100 cm 2
1
Æ
F 2
Ciśnienie jest z obu stron takie
samo. Siła F 2 jest tyle razy Æ
większa od siły F 1 , ile razy F 1
powierzchnia dużego tłoka S 2
jest większa od powierzchni
małego tłoka S 1 .
p = F 1 = F 2
S 1 S 2