Мысленно представим себе, что внутри жидкости в данной ее точке расположена маленькая площадка. Жидкость производит давление на эту площадку. Существенно, что давление жидкости на эту маленькую площадку не зависит от ориентации площадки.
Чтобы доказать справедливость данного утверждения, воспользуемся так называемым принципом отвердевания. Согласно этому принципу любой объем жидкости или газа в статическом случае, когда элементы жидкости друг относительно друга не смещаются, можно рассматривать как твердое тело и применить к этому объему условия равновесия твердого тела.
Выделим в жидкости небольшой объем в виде длинной треугольной призмы (рис. 9.23, а), одна из граней которой (грань OBCD) расположена горизонтально. Площади оснований призмы будем считать малыми по сравнению с площадью боковых граней. Малым будет объем призмы, следовательно, и сила тяжести, действующая на эту призму. Этой силой можно пренебречь по сравнению с силами давления, действующими на грани призмы(1).
На рисунке 9.23, б изображено поперечное сечение призмы. На боковые грани призмы действуют силы 1, 2, 3. Силы давления на основания призмы не учитываем, так как они уравновешены. Тогда согласно условию равновесия
Векторы этих сил образуют треугольник, подобный треугольнику АОВ, так как углы в этих двух треугольниках соответственно равны (рис. 9.23, в). Из подобия треугольников следует, что
Умножим знаменатели этих дробей соответственно на OD, ВС и КА (OD = ВС = КА):
Из рисунка 9.23, а видно, что знаменатель каждой дроби равен площади соответствующей боковой грани призмы. Обозначив площади этих граней призмы через S1, S2, S3, получим:
Итак, давление в неподвижной жидкости (или газе) не зависит от ориентации площадки внутри жидкости.
Согласно же формуле (9.5.3) давление одинаково во всех точках, лежащих на данном уровне. Это давление на нижележащие слои жидкости создается столбом жидкости высотой h. Поэтому можно заключить, что давление верхних слоев жидкости на слои жидкости, расположенные под ними, передается нижележащими слоями одинаково по всем направлениям.
Но давление на жидкость можно произвести внешними силами, например с помощью поршня. Учитывая это, мы приходим к закону Паскаля: давление, производимое внешними силами на покоящуюся жидкость, передается жидкостью во все стороны одинаково.
В этой формулировке закон Паскаля остается верным и для общего случая, т. е. для случая, когда мы учитываем силу тяжести. Если сила тяжести создает внутри покоящейся жидкости давление, зависящее от глубины погружения, то приложенные внешние (поверхностные) силы увеличивают давление в каждой точке жидкости на одну и ту же величину.
Закон Паскаля можно подтвердить экспериментально. Если, например, наполнить водой металлический шар, в котором проделано несколько отверстий, и затем сжать воду поршнем, то одинаковые струи воды брызнут из всех отверстий (рис. 9.24, а). Закон Паскаля справедлив также и для газов (рис. 9.24, б).
Гидростатический парадокс
Пытаясь разрешить загадку гидростатического парадокса, Паскаль ставил сосуды, подобные показанным на рисунке 9.25, на специальные весы, позволяющие измерить силу давления на дно каждого сосуда (рис. 9.26, а, б, в). Дно сосуда, стоящее на весах, не было жестко связано с сосудом, а сам сосуд закреплялся неподвижно на особой подставке. Показания весов подтвердили расчеты. Таким образом, вопреки здравому смыслу сила давления на дно сосуда не зависит от формы сосуда, а зависит лишь от высоты столба жидкости, ее плотности и площади дна.
Как же объяснить парадокс Паскаля? Сила тяжести создает внутри покоящейся жидкости давление, которое, согласно закону Паскаля, передается и на дно, и на стенки сосуда. Если жидкость давит на дно и стенки сосуда, то и стенки сосуда производят давление на жидкость (третий закон Ньютона).
Если стенки сосуда вертикальные (рис. 9.28, а), то силы давления стенок сосуда на жидкость направлены горизонтально. Следовательно, вертикальной составляющей эти силы не имеют. Поэтому сила давления жидкости на дно сосуда равна в этом случае весу жидкости в сосуде. Если же сосуд кверху расширяется (рис. 9.28, б) или сужается (рис. 9.28, в), то сила давления стенок сосуда на жидкость имеет вертикальную составляющую, направленную в первом случае вверх, а во втором — вниз. Поэтому в расширяющемся кверху сосуде сила давления на дно равна разности веса жидкости и вертикальной составляющей силы давления стенок. Следовательно, сила давления на дно в этом случае меньше веса жидкости. В сужающемся кверху сосуде, наоборот, сила давления на дно равна сумме веса жидкости и вертикальной составляющей силы давления стенок на жидкость. Теперь сила давления на дно больше веса жидкости.
Разумеется, если поставить на чашки весов различные сосуды без отделяющегося дна и не закрепленные на подставках, то показания весов будут различными (2Н, 3Н и 1Н, если массой сосудов можно пренебречь). В этом случае к силе давления жидкости на дно в расширяющемся сосуде будет добавляться вертикальная составляющая сил давления жидкости на боковую поверхность. В сужающемся сосуде соответствующая составляющая сил давления будет вычитаться из силы давления на дно.
Гидравлический пресс
Закон Паскаля позволяет объяснить действие распространенного в технике устройства — гидравлического пресса.
Гидравлический пресс состоит из двух цилиндров разного диаметра, снабженных поршнями и соединенных трубкой (рис. 9.29). Пространство под поршнями и трубка заполняются жидкостью (минеральным маслом). Обозначим площадь первого поршня через S1, а второго — через S2. Приложим ко второму поршню силу 3. Найдем, какую силу 1 необходимо приложить к первому поршню, чтобы сохранить равновесие.
Согласно закону Паскаля давление во всех точках жидкости должно быть одним и тем же (действием силы тяжести на жидкость пренебрегаем). Но давление под первым поршнем равно , а под вторым .
Модуль силы 1 во столько же раз больше модуля силы 2, во сколько раз площадь первого поршня больше площади второго. Таким образом, при помощи гидравлического пресса можно посредством малой силы, приложенной к поршню небольшого сечения, получить огромные силы, действующие на поршень большого сечения. Принцип гидравлического пресса используется в гидравлических домкратах для подъема тяжелых грузов.
Благодаря закону Паскаля возможны парадоксальные ситуации, когда кружка воды, добавленная в бочку, приводит к ее разрыву. Тот же закон Паскаля лежит в основе устройства гидравлических прессов.
Вопросы для самопроверки
(1) Площадь поверхности пропорциональна квадрату линейных размеров тела, а объем — кубу. Поэтому у призмы малых размеров силой тяжести, пропорциональной объему, всегда можно пренебречь по сравнению с силой давления, пропорциональной площади поверхности.
Гидростатический парадокс — явление, при котором вес налитой в сосуд жидкости может отличаться от силы давления на дно.
Причины
Причина гидростатического парадокса состоит в том, что жидкость давит не только на дно, но и на стенки сосуда. Вес жидкости в сосуде будет равен сумме высотных составляющих напора по всей внутренней площади сосуда. Если, к примеру, сосуд имеет участки внутренней поверхности, давление на которые направлено вверх, эти участки внесут вклад в вес со знаком минус. Статическое давление жидкости на дно окажется больше, чем вес жидкости, отнесённый к площади дна.
Вывод
Выведем формулу для случая превышения силы давления на дно:
m g» border=»0″ /> V \rho g» border=»0″ /> V» border=»0″ /> Выведем формулу для случая равенства силы давления на дно: Выведем формулу для случая принижения силы давления на дно:
История открытия
В 1648 г. парадокс продемонстрировал Б. Паскаль. Он вставил в закрытую бочку, наполненную водой, узкую трубку и, поднявшись на балкон второго этажа, влил в эту трубку кружку воды. Из-за малой толщины трубки вода в ней поднялась до большой высоты, и давление в бочке увеличилось настолько, что крепления бочки не выдержали, и она треснула.
Полезное
Смотреть что такое «Гидростатический парадокс» в других словарях:
ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПАРАДОКС — вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления, оказываемой ею на дно сосуда. Так, в расширяющихся кверху сосудах сила давления на дно меньше веса жидкости, а в суживающихся больше. В цилиндрическом сосуде обе силы одинаковы.… … Большой Энциклопедический словарь
ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПАРАДОКС — заключается в том, что вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления, оказываемой ею на дно сосуда. Так, в расширяющихся кверху сосудах (рис.) сила давления на дно меньше веса жидкости, а в суживающихся больше. В цилиндрич.… … Физическая энциклопедия
ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПАРАДОКС — физич. закон, в силу которого давление на дно в сосудах различной формы, но с одинаковой величины дном, наполнен. одною и тою же жидкостью до одинаковой высоты, одинаково, не смотря на разницу в количестве жидкости. Словарь иностранных слов,… … Словарь иностранных слов русского языка
гидростатический парадокс — вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления жидкости на дно сосуда. Так, в расширяющихся кверху сосудах (рис.) сила давления на дно меньше веса жидкости, а в суживающихся больше. В цилиндрическом сосуде обе силы одинаковы.… … Энциклопедический словарь
Гидростатический парадокс — заключается в том, что вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления, оказываемой ею на дно сосуда. Так, в расширяющихся кверху сосудах (рис.) сила давления на дно меньше веса жидкости, а в суживающихся больше. В… … Большая советская энциклопедия
ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПАРАДОКС — вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления жидкости на дно сосуда. Так, в расширяющихся кверху сосудах (рис.) сила давления на дно меньше веса жидкости, а в суживающихся больше. В цилиндрич. сосуде обе силы одинаковы.… … Естествознание. Энциклопедический словарь
гидростатический парадокс — hidrostatinis paradoksas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. hydrostatic paradox vok. hydrostatisches Paradoxon, n rus. гидростатический парадокс, m pranc. paradoxe hydrostatique, m … Fizikos terminų žodynas
Гидростатический парадокс — см. Гидростатическое давление … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Основной закон гидростатики — (закон Паскаля) формулируется так Давление, оказываемое на жидкость(или газ) в каком либо одном месте на ее границе, например, поршнем, передается без изменения во все точки жидкости(или газа). Закон назван в честь французского учёного Блеза… … Википедия
Смотреть что такое «Гидростатический парадокс» в других словарях:
ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПАРАДОКС — вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления, оказываемой ею на дно сосуда. Так, в расширяющихся кверху сосудах сила давления на дно меньше веса жидкости, а в суживающихся больше. В цилиндрическом сосуде обе силы одинаковы.… … Большой Энциклопедический словарь
ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПАРАДОКС — заключается в том, что вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления, оказываемой ею на дно сосуда. Так, в расширяющихся кверху сосудах (рис.) сила давления на дно меньше веса жидкости, а в суживающихся больше. В цилиндрич.… … Физическая энциклопедия
Гидростатический парадокс — Гидростатический парадокс явление, при котором вес налитой в сосуд жидкости может отличаться от силы давления на дно. Причины Схема опыта Паскаля Причина гидростатического парадокса состоит в том, что жидкость дав … Википедия
ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПАРАДОКС — физич. закон, в силу которого давление на дно в сосудах различной формы, но с одинаковой величины дном, наполнен. одною и тою же жидкостью до одинаковой высоты, одинаково, не смотря на разницу в количестве жидкости. Словарь иностранных слов,… … Словарь иностранных слов русского языка
гидростатический парадокс — вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления жидкости на дно сосуда. Так, в расширяющихся кверху сосудах (рис.) сила давления на дно меньше веса жидкости, а в суживающихся больше. В цилиндрическом сосуде обе силы одинаковы.… … Энциклопедический словарь
ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПАРАДОКС — вес жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы давления жидкости на дно сосуда. Так, в расширяющихся кверху сосудах (рис.) сила давления на дно меньше веса жидкости, а в суживающихся больше. В цилиндрич. сосуде обе силы одинаковы.… … Естествознание. Энциклопедический словарь
гидростатический парадокс — hidrostatinis paradoksas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. hydrostatic paradox vok. hydrostatisches Paradoxon, n rus. гидростатический парадокс, m pranc. paradoxe hydrostatique, m … Fizikos terminų žodynas
Гидростатический парадокс — см. Гидростатическое давление … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Основной закон гидростатики — (закон Паскаля) формулируется так Давление, оказываемое на жидкость(или газ) в каком либо одном месте на ее границе, например, поршнем, передается без изменения во все точки жидкости(или газа). Закон назван в честь французского учёного Блеза… … Википедия
Гидростатический парадокс и сила давления на стенку
Понятие гидростатический парадокс является одним из основных в динамике жидкостей. Для того чтобы разобраться о чем идет речь необходимо вспомнить формулировку закона Паскаля.
Закон Паскаля: внешнее давление, создаваемое в любой точке покоящейся жидкости, передается одинаково по всему объему (во всех направлениях).
В этой статье мы расскажем о том как прийти к обоснованию и вообще, что из себя представляет гидростатический парадокс, как увидеть его на примере опыта, где он нашел применение и конечно, какие выводы можно сделать из полученных знаний.
Содержание статьи
Вывод расчетной формулы
Определим полную силу давления Р на плоскую наклонную стенку, имеющую площадь F. Линия Oz является следом плоскости рассматриваемой стенки.
Чтобы сделать видимым контур поверхности стенки F, на которую действует сила P, повернем рассматриваемую плоскость вокруг оси Oz до совпадения её с плоскостью чертежа. Тогда ось Ox будет представлять собой след свободной поверхности жидкости при пересечении её с плоскостью стенки.
Рассмотрим прямоугольную элементарную площадку dF, заштрихованную на чертеже, стороны которой параллельны Ox.
Обозначим расстояние площадки dF от оси Ox буквой l, а глубину погружения её под уровень жидкости через h.
Расстояние центра тяжести С рассматриваемой площадки от оси Ox обозначим lц.т. (расстояние центра тяжести), а глубину погружения его под уровень hц.т.
h = l × sinα и hц.т. = lц.т. × sinα (формула 1)
где α – угол наклона стенки к горизонту.
Далее вычисляем элементарную силу давления dP. Для этого вспоминаем:
1) закон Паскаля (описан в первом абзаце статьи) дает выражение
2) сила давления, действующая на какую либо элементарную поверхность, определяется выражением
Объединяя выражения под пунктом 1 и 2 получаем:
dP = (p0 + ρ × g × h) × dF (формула 2)
Затем подставим в полученную формулу 2 значение h из формулы 1 и проинтегрируем левую и правую часть формулы 2 по всей площади стенки F и получим формулу 3
Величина интеграла ldF представляет собой статический момент площади относительно оси Ox. Он равен произведению площади F на расстояние от её центра тяжести до оси, относительно которой берется статический момент.
Далее подставляя этот статический момент в формулу 3 получим
P = (p0 + ρ × g × hц.т.) × *F (формула 4)
Следовательно, полная сила давления в жидкости на какую-либо плоскую стенку равна произведению площади стенки на гидростатическое давление в её центре тяжести.
Формула 4 для определения силы давления на плоскую стенку действительна для случая, когда внешнее давление над поверхностью жидкости в сосуде равно p0.
Если сосуд открыт, то p0 = pатм (равно атмосферному давлению), тогда зависимость, описанная в формуле 4, определяет силу, обусловленную полным абсолютным давлением жидкости на плоскость.
Сила, обусловленная избыточным давлением на плоскость, в этом случае записывается так
P = ρ × g × hц.т. × F (формула 5)
Это наиболее часто встречающийся на практике случай.
Сущность гидростатического парадокса
Зависимость описанная в формуле 5 представляет собой так называемый гидростатический парадокс.
Для его иллюстрации посмотрите представленный рядом рисунок.
Гидростатический парадокс заключается в том, что давление, оказываемое на дно, не зависит от формы сосуда при условии соблюдения следующих условий: 1. дно сосудов различной формы имеет одинаковую площадь и расположено горизонтально; 2. высота уровня жидкости и её плотность в различных сосудах одинакова.
Для наглядного примера демонстрации гидростатического парадокса представьте три сосуда различной формы заполненные водой.
В сосуд А налита вода весом 4 Н (Ньютона), в сосуд В налита вода весом 3 Н и в сосуд С вода весом 2 Н.
Высотная отметка до которой налита вода в каждом сосуде одинакова и составляет 0,5 метра. Площадь дна у всех трех сосудов тоже одинакова и составляет 30 см = 0,003 м 2 = S.
Используя формулу Паскаля
где ρ – плотность воды (округлим до 1000 кг/см 2 ); g – ускорение свободного падения (округляем до 10 м/с 2 ); h – высота до которой налита вода (в нашем примере 0,5м).
p = 1000 × 10 × 0,5 = 5000 Па.
Тогда сила действующая на дно сосуда
F = p × S = 5000 × 0,003 = 15 Н.
Таким образом жидкость в каждом сосуде независимо и с весом 4 Н для сосуда А и с весом 2 Н для сосуда С давит на дно с одинаковой силой равной 15 Н.
Кажет это противоречит здравому смыслу, но приводит к интересным опытам, которые ставил Блез Паскаль
Гидростатический парадокс и опыт Паскаля
Пытаясь найти объяснение гидростатического парадокса Паскаль ставил сосуды, заполненные водой на специальные весы, которые позволяют замерить силу которая давит на дно каждого из сосудов.
Проведя множество замеров ученый пришел к выводу, что при определенной форме сосуда возможно даже с помощью небольшого количества жидкости создать очень большую силу.
Своё умозаключение Блез Паскаль в 1648 году продемонстрировал на примере опыта с бочкой.
Затем он поднялся на второй этаж – на высоту около 4 метров и налил в трубку кружку воды.
Возникшие в трубке силы создали такое давление на крышку бочки, что её разорвало.
Воды из кружки, которую ученый вылил в трубку поднялась до отметки 4 метра. Таким образом вес воды составил
Явление гидравлического парадокса нашло применение в современной техники. Оно широко используется в современных гидравлических прессах.
Гидростатический парадокс — явление, при котором сила весового давления налитой в сосуд жидкости на дно сосуда может отличаться от веса налитой жидкости. В сосудах с увеличивающихся к верху поперечным сечением сила давления на дно сосуда меньше веса жидкости, в сосудах с уменьшающимся к верху поперечным сечением сила давления на дно сосуда больше веса жидкости. Сила давления жидкости на дно сосуда равно весу жидкости лишь для сосуда цилиндрической формы.
Причина гидростатического парадокса состоит в том, что жидкость давит не только на дно, но и на стенки сосуда. Давление жидкости на наклонные стенки имеет вертикальную составляющую. В расширяющемся к верху сосуде она направлена вниз, в сужающемся к верху сосуде она направлена вверх. Вес жидкости в сосуде будет равен сумме вертикальных составляющих давления жидкости по всей внутренней площади сосуда
11.Перечислите приборы для измерения давления?
Для измерения давления используют манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры, датчики давления.
Манометры — приборы, предназначенные для измерения избыточного, абсолютного и дифференциального давления или разности давлений жидкостей и газов. Действие манометров основано на зависимости ряда физических параметров от давления. По принципу действия все приборы для измерения давления можно разделить на жидкостные, пружинные, грузопоршневые и с дистанционной передачей показаний. В данном каталоге представлены манометры, вакуумметры, мановакуумметры.
Датчики давления — устройства, физические параметры которых изменяются в зависимости от давления. В датчиках давление преобразуется в электрический, пневматический, цифровой или другой сигнал. Различают датчики избыточного, абсолютного и дифференциального давления. Датчики могут изготавливаться во взрывозащищённом исполнении и комплектоваться разделительными мембранами и элементами охлаждения.
Реле давления предназначены для замыкания или размыкания электрических цепей в момент достижения заданного давления (как при повышении, так и при понижении давления рабочей среды).
12.Какие виды давления существуют?
давление делится на полное или абсолютное, избыточное (манометрическое) и недостаточное (вакуумметрическое).
Атомсферное даление, гидростатическое давление,
13 вопрос: 1-Какое давление называют абсолютным, 2-каким прибором его измеряют?
Ответ:1-Это общее давление, измеряемое путем деления единицы площади на единицу площади, вызываемой жидкостью. Оно равно сумме атмосферного и манометрического давления.
14 вопрос: какое давление измеряют манометром
Ответ:
прибор для измерений давления жидкости и газа. В зависимости от конструкции чувствительного элементаразличают манометры жидкостные, поршневые, деформационные и пружинные (трубчатые, мембранные,сильфонные). Существуют абсолютные манометры – измеряют абсолютное давление от нуля (полноговакуума), манометры избыточного давления – измеряют разность между давлением в какой-либо системе иатмосферным давлением, барометры (для измерений атмосферного давления), дифманометры (дляизмерений разности двух давлений, каждое из которых отличается от атмосферного), вакуумметры (дляизмерений давления, близкого к нулю)в вакуумной технике. Основной конструктивный элемент манометрачувствительный элемент, являющийся первичным преобразователем давления. Кроме манометров снепосредственным отсчётом, широко применяются бесшкальные манометры с унифицированнымипневматическими или электрическими выходными сигналами, используемые в системах контроля,автоматического регулирования и управления различными технологическими процессами
15. какой прибор используется для измерения вакуума?
Вакуумме́тр (от вакуум и греч. metreo — измеряю) — вакуумный манометр, прибор для измерения давления разрежённых газов.
По принципу действия вакуумметры можно подразделить на следующие типы:
классические — являются обычными манометрами (жидкостными либо анероидами) для измерения малых давлений. В жидкостных вакуумметрах в измерительном колене применяется масло с известной плотностью и с по возможности малым давлением пара с тем, чтобы не нарушать вакуум. Обычно жидкостные манометры изолируют от остальной вакуумной системы при помощи азотных ловушек — специальных устройств наполняемых жидким азотом и служащих для вымораживания паров рабочего вещества манометра. Область измеряемых давлений от 10 до 100000 Па.
ёмкостные — основаны на изменении ёмкости конденсатора при изменении расстояния между обкладками. Одна из обкладок конденсатора выполняется в виде гибкой мембраны. При изменении давления мембрана изгибается и меняет ёмкость конденсатора, которую можно измерить. После градуировки возможно использовать прибор для измерения давлений. Область измеряемых давлений от 1 до 1000 Па.
терморезисторные — работают в мостовой схеме, стремящейся поддерживать постоянное сопротивление (а значит температуру) терморезистора, открытого измеряемому давлению. Чем выше давление газа, тем большую мощность нужно подводить к терморезистору для поддержания неизменной температуры. Соответственно, между давлением и напряжением на датчике (током через него) имеется однозначная зависимость. Если терморезистором является платиновая нить, то такой датчик называется манометром Пирани. Примером могут служить отечественные датчики ПМТ-6-3. Терморезисторные манометры применяются для измерения давлений от 10−3 до 760 и более Torr
термопарные — принцип действия основан на охлаждении за счёт теплопроводности. Термопара находится в контакте с нагреваемым проводом. Чем лучше вакуум, тем меньше теплопроводность газа, и следовательно выше температура проводника (теплопроводность разрежённого газа прямо пропорциональна его давлению). Проградуировав подключенный к термопаре милливольтметр при известных давлениях можно использовать измеряемое значение температуры для определения давления. К термопарным относятся, например, отечественные датчики ПМТ-2 и ПМТ-4М. Область измеряемых давлений от 10−3 до 10 Torr
ионизационные — принцип действия основан на ионизации газа. По сути, представляют собой вакуумный диод, на анод которого подано положительное, а на дополнительный электрод, называемый коллектором, большое отрицательное напряжение. При понижении давления газа уменьшается число атомов, способных подвергнуться ионизации, и соответственно ионизационный ток (ток коллектора), текущий между электродами при данном напряжении. Область измеряемых давлений от 10−12 до 10−1 Torr. Подразделяются на вакуумметры с холодным катодом (Пеннинга и магнетронные) и с накаливаемым катодом. К последним относится датчик ЛМ-2 с постоянной 105мкА/мм.рт.ст.
альфатрон — разновидность ионизационного вакуумметра. Отличается от последнего тем, что для ионизации используются не электроны, а альфа-частицы, испускаемые источником (порядка 0,1-1мКюри) на радии или плутонии. Альфатроны проще, надежнее, и точнее вакуумметров с катодом, но из-за низкой чувствительности, требующей очень сложной схемы измерения сверхмалых токов, не могут их заменить. Обычно используются в том же диапазоне давлений, что и термопарные (терморезисторные) вакуумметры.
Термопарный и ионизационный вакууметры широко применяются в промышленности и экспериментах, так как являются массовыми, хорошо повторяемыми приборами. Практически все выполняются в виде электронных ламп со стеклянным отростком, соединяющимся с исследуемым объёмом с помощью шланга или припаивания.
Напрямую следует из его типа, поскольку назначение у этих приборов одно и то же, а вот точность и предел измерений достаточно сильно отличаются. Так механическими, можно измерять разрежение до 100 Па (1 Па = 10−5 Бар), жидкостными – до 0,1 Па, тепловыми – до 0,001 Па, а компрессионными – до 0,001 Па (для примера, ионизационные вакуумметры способны измерить разрежение до 10−8 Па, и это не предел).
Измерительный блок вакуумметра – часть вакуумметра, предназначенная для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем, и содержащая блок питания и все электрические цепи, необходимые для работы вакуумметра. В настоящее время среди ведущих мировых производителей вакуумного измерительного оборудования наблюдается тенденция объединения в одном компактном корпусе измерительного блока и преобразователя давления, вакуумметры имеющие такую конструкцию получили название компактные моноблочные вакуумметры.
Отсчетное устройство вакуумметра – часть измерительного блок вакуумметра, предназначенная для отсчитывания значения измеряемой величины. Как правило в современных вакуумметрах отсчетное устройство представляет собой жидкокристаллический дисплей.
16.недостаток,до какого давления называется вакуумом?
Вакуумом (вакуумметрическим давлением) называется разность между атмосферным и абсолютным давлением, характеризующая недостаток давления до окружающего атмосферного
17. Назовите ученых, которые изобрели в 1643 году барометр?
Опыт Торричелли В 1643 году показал, что воздух имеет вес. Совместно с В. Вивиани провёл опыт по измерению атмосферного давления, изобретя первый ртутный барометр. Использовал стеклянную трубку длиной 1 метр, запаянную с одного конца. И наполненную ртутью. Закрыв открытый конец трубки, он перевернул её в чашку с ртутью. После того как он открыл конец трубки, часть ртути вылилась, а часть осталась. Над ртутью в трубке образовалось безвоздушное пространство. Сила тяжести заставляет ртуть двигаться вниз. На поверхность ртути в чашке действует давление атмосферы. Оно передаётся во всех направлениях. Столбик ртути перестаёт двигаться, когда все силы уравновесятся, то есть давление столба ртути станет равным давлению атмосферы.
18. Какой вид барометра изобрел Люсьен Види в 1844 году?
19. При каких обстоятельствах в 1985 году инженер Шинц изобрел манометр?
Изобретение манометра с трубчатым чувствительным элементом было случайным. Шинцувидел как строители для восстановления формы трубки изогнутой по спирали один ее конец заглушили, подали в нее давление воды, при этом спираль разогнулась. Этим эффектом воспользовался немецкий инженер Шинц при создании трубчатого чувствительного элемента для измерения давления в 1845 году.Производство трубчатых деформационных манометров организовал француз Бурдон получивший патент в 1849 году (Бурдоновская трубка).
20. Запишите формулу для определения давления жидкости на дно цилиндра
F = ρ0ghS= ρ0gh
где ρ0 — плотность жидкости;
g — модуль ускорения свободного падения;
h — высота столба жидкости;
S — площадь дна сосуда.
S= — площадь круга
21. Как называют движение жидкостей?движение жидкости называют течением, а совокупность частиц движущейся жидкости потоком.
22.Что называют потоком?
23. Как можно проявить линии тока жидкости?
Траектория движения частицы жидкости – это маршрут движения отдельной частицы жидкости в пространстве. При установившемся движении траектория движения частиц жидкости постоянна во времени. При неустановившемся движении траектория движения частиц постоянно претерпевает изменения во времени, поскольку происходит смена скорости течения по величине и по направленности. Траектория движения демонстрирует маршрут, пройденный частицей жидкости за обозначенный временной отрезок. Гидродинамика. Траектория движения частицы жидкости. Линия тока. Линия тока – это линия, прочерченная через ряд точек в движущейся жидкости таким способом, что во всякой из этих точек векторы скорости в данный момент времени касательны к ним. Это понятие характерно для способа Эйлера. Линия тока описывает некоторую мгновенную характеристику потока, объединяя различные частицы жидкости, располагающиеся на линии тока в избранный момент, и демонстрирует направление вектора скорости частиц в этот момент. Разница между этими двумя понятиями в том, что траектории частицы демонстрирует путь движения одной частицы жидкости за определенный промежуток времени, а линия тока объединяет различные частицы и дает некоторую мгновенную характеристику движущейся жидкости в момент времени.
Через выбранную точку в определенный временной отрезок существует возможность провести исключительно единственную линию тока. В этом заключается преимущество линий тока перед траекториями частиц. Через всякую точку может проходить множество траекторий частиц. Траектории могут самопересекаться и быть запутанными. Линии тока не пересекаются ни сами с собой, ни друг с другом, потому как в точке пересечения вектор скорости в анализируемый момент имел бы два различных направления, что физически не реально. Когда на выбранном участке движущейся жидкости величина и направление скорости и гидродинамическое давление с течением времени постоянные величины (то есть движение можно считать установившимся), то и линия тока, и траектория частицы, оказавшейся на ней, совпадают во времени, т.е. постоянны. При описанных условиях траектории частиц выступают и линиями тока. Резюмируя получаем, что траектория частицы фиксирует положение одной и той же частицы с течением времени; линия тока указывает направление скоростей разных частиц в один и тот же момент времени.
Основные соотношения теории упругости Для вывода основных дифференциальных уравнений фильтрации упругой жидкости в упругой пористой среде необходимо воспользоваться уравнением неразрывности потока, уравнениями состояния пористой среды и насыщающей ее жидкости и уравнениями движения. При этом используем подход, развитый в гл. 2, в соответствии с которым в качестве уравнения состояния среды и жидкости используются упрощенные эмпирические соотношения. Как показывают результаты лабораторных экспериментов на образцах пород-коллекторов, а также опыт разработки месторождений, в ряде случаев наряду с изменением пористости вследствие происходящих деформаций существенны изменения проницаемости пластов. Особенно это относится к глубокозалегающим нефтяным и газовым месторождениям. Это вызывает необходимость учета в фильтрационных расчетах как при упругом, так и при других режимах фильтрации изменений проницаемости с изменением пластового давления (см. гл. 2). Развитию теории упругого режима с учетом этого фактора посвящено большое число исследований. Однако изложение этого раздела в более общей постановке, предусматривающей также введение в уравнения фильтрации зависимости проницаемости от давления, заметно усложнит изложение, поэтому авторы считают целесообразным, сохранив традиционный подход, рекомендовать читателям обратиться к монографиям, посвященным этому вопросу.
1, 
, а под вторым 
.
m g» border=»0″ /> 
V \rho g» border=»0″ /> 
V» border=»0″ /> 
