Физиканың негізгі оқулықтары

Пуазейль теңдеуі туралы мақала

Пуазей теңдеуін Жан Луи Мари Пуазей (1799-1869) ашқан. Түсіндірілгендей, әрбір сұйықтықты идеалды сұйықтық деп санауға болады. Идеалды сұйықтықтың тұтқырлығы болмайды. Егер құбырда идеалды сұйықтық ағады деп есептесек, сұйықтықтың әрбір бөлігі бірдей жылдамдықпен қозғалады (v). Идеалды сұйықтықтан айырмашылығы, күнделікті өмірде кездесетін нақты сұйықтықтың тұтқырлығы бар. Мысалы, құбырда ағып жатқанда, сұйықтықтың әрбір бөлігінің жылдамдығы әртүрлі болады. Ортасындағы сұйықтық қабаты жылдамырақ қозғалады (терең v), керісінше, құбырға бекітілген сұйықтық қабаты қозғалмайды (v = 0). Сонымен, құбырдың ортасынан шетіне дейін сұйықтықтың әрбір бөлігі әртүрлі жылдамдықпен қозғалады. Түсінуіңізді жеңілдету үшін төмендегі суретке қараңыз.

Ары қарай оқу

Сұйықтық, сұйық және газ тәрізді заттардың тұтқырлық деңгейлері әртүрлі болады. Тұтқырлық - сұйықтықты құрайтын молекулалар арасындағы үйкеліс. Демек, сұйықтық ағып жатқанда молекулалар сұйықтық үйкелісін түзеді. Сұйықтықтарда тұтқырлық когезия күштерінен (ұқсас молекулалар арасындағы тарту күштерінен) туындайды. Ал газ тәрізді заттарда тұтқырлық молекулалар арасындағы соқтығысулардан туындайды.

Сұйық сұйықтықтың ағымы оңайырақ, мысалы, су. керісінше, қою сұйықтықтың ағымы қиынырақ, мысалы, майлағыш. Мұны көлбеу бетке су мен майлағышты құю арқылы дәлелдеуге болады. Су майға қарағанда жылдамырақ ағады. Сұйықтықтың тұтқырлық деңгейі температураға да байланысты. Сұйықтықтың температурасы неғұрлым жоғары болса, сұйықтық соғұрлым аз тұтқыр болады. Мысалы, ана ас үйде балық қуырғанда, бастапқыда қоюланатын ас үй майы қыздырылған кезде сұйық болады. Керісінше, газ тәрізді заттың температурасы неғұрлым жоғары болса, газ тәрізді зат соғұрлым қалың болады.

Ары қарай оқу

Біріктіру және адгезия күші

Біріктіру күші – ұқсас заттағы молекулалар арасындағы тартылыс күші, ал тең емес заттың молекулалары арасындағы тартылыс күші адгезия күші деп аталады. Мысалы, біз стаканға су құйамыз. Біріктіру су молекулалары бір-бірін тартқан кезде пайда болады, ал адгезия су молекулалары мен шыны молекулалары бір-бірін тартқан кезде пайда болады.

Ары қарай оқу

Сабын көпіршігін ойнап көрдіңіз бе? Дөңгелек сабын көпіршігі. Күлкілі. Үрлеуге болады. Ұшқаннан кейін сабын көпіршіктері жарылып кетеді. Уау, бұл қызық, балалық шақ ойыны. Неліктен сабын көпіршігі дөңгелек?

Таңертең ояныңыз, сосын үйдің айналасындағы жапырақтарға назар аударыңыз. Жапырақтарға жабысқан шық тамшыларына назар аударыңыз. Бұл таңқаларлық; шық тамшылары дөңгелек. Қалайша олай болуы мүмкін?

Беттік керілу сұйықтықтың беті жұқа мембранаға ұқсайтындай етіп тартылуға бейім болғандықтан пайда болады. Бұған су молекулалары арасындағы когезия күші әсер етеді. Бұл түсініктемені жақсырақ түсіну үшін келесі суретті қарастырыңыз. Біз ыдыстағы сұйықтықты қарастырамыз.

Ары қарай оқу

Архимед принципі туралы мақала

Массасы үлкен кеме батпайды, ал өлшемі кішкентай тас батып кетуі мүмкін. Неліктен? Егер сіз қалқып жүру ұғымы мен Архимед принципін түсінсеңіз, жауап өте қарапайым.

Күнделікті өмірде біз сұйықтыққа салынған заттардың, мысалы, тастың, салмағы заттардың сұйықтықта болмаған кездегіге қарағанда аз болатынын байқаймыз. Жерден тасты көтеру қиын болуы мүмкін, бірақ сол тас теңіз суының түбінен оңай көтеріледі. Бұл қалқыту күшіне байланысты. Қалқыту әртүрлі тереңдіктегі сұйықтық қысымының айырмашылығына байланысты пайда болады. Сұйықтық қысымы тереңдікпен артады, сұйықтық неғұрлым қалың болса, сұйықтықтың қысымы соғұрлым жоғары болады. Зат сұйықтыққа салынған кезде, заттың жоғарғы жағындағы сұйықтық пен заттың төменгі жағындағы сұйықтық арасында қысым айырмашылығы болады. Заттың төменгі жағында орналасқан сұйықтықтың қысымы заттың жоғарғы жағындағы сұйықтыққа қарағанда жоғары болады.

Ары қарай оқу

Паскаль принципі туралы мақала

Гидравликалық көтергіштің жұмыс принципі автомобильді көтеру үшін қалай қолданылады? Автокөліктің жылдамдығын азайту үшін гидравликалық тежегіштердің жұмыс принципі қандай? Мұны түсіну үшін Паскаль принципін үйреніңіз.

Әрбір сұйықтық әрқашан өзімен жанасатын барлық заттарға қысым жасайды. Біз әйнекке құйған су әйнек қабырғасына қысым жасайды. Сол сияқты, егер біз бассейнде немесе теңіз суында шомылсақ, бассейн суы немесе теңіз суы да бүкіл денемізге қысым жасайды.

Ары қарай оқу

Сұйықтықтардағы қысым туралы мақала

Физикада қысым бірлік ауданға шаққандағы күш ретінде анықталады, мұндағы күштің бағыты беттік ауданға перпендикуляр. Математикалық тұрғыдан қысым P = F / A теңдеуімен өрнектеледі, мұндағы P = қысым, F = күш және A = беттік аудан. Күш бірлігі (F) - Ньютон (N), аудан бірлігі - шаршы метр (м² ⁾ . Қысым бірлік ауданға шаққандағы күш болғандықтан, қысым бірлігі - Н/м² ^{. Н/ м²} -нің тағы бір атауы - Паскаль (Па). Паскаль Блез Паскальды құрметтеу үшін қысым бірлігі ретінде қолданылған.

Ары қарай оқу

Тығыздық және меншікті ауырлық күші туралы мақала

тығыздығы

Заттың маңызды сипаттамаларының бірі - тығыздық. Тығыздық - массаның көлемге қатынасы. Математикалық түрде жазылған:

ρ = м / В

ρ (rho) - тығыздықты білдіру үшін жиі қолданылатын грек әрпі, m - масса, ал V - көлем. Біртекті сұйықтықтың тығыздығы біртекті қатты заттың тығыздығынан өзгеше. Мысалы, темірдің әр бөлігінде тығыздығы бірдей. Жер атмосферасында атмосфера Жер бетінен неғұрлым жоғары болса, оның тығыздығы соғұрлым аз болады, ал теңіз суы үшін теңіз суы неғұрлым терең болса, оның тығыздығы соғұрлым жоғары болады. Біртекті сұйықтықтың тығыздығы температура мен қысым сияқты қоршаған орта факторларына байланысты болуы мүмкін.

Ары қарай оқу

Бернулли принципі мен Бернулли теңдеуінің қолданылуы туралы мақала

Торричелли теоремасы

Бернулли теңдеуінің қолданылуының бірі - сұйықтықтың ыдыстың түбінен шығу жылдамдығын есептеу (суретті қараңыз).

Бернулли теңдеуін 1-ші нүктеге (ыдыстың беті) және 2-ші нүктеге (тесік беті) қолданамыз. Ыдыстың түбіндегі тесіктің диаметрі ыдыстың диаметрінен әлдеқайда кіші болғандықтан, сұйықтықтың ыдыс бетіндегі жылдамдығы нөлге тең деп саналады (v ₁ = 0). Ыдыстың беті мен тесік беті ашық, сондықтан қысым атмосфералық қысымға тең (P ₁ = P ₂ ). Осылайша, бұл жағдай үшін Бернулли теңдеуі:

Ары қарай оқу

Бернулли принципі және Бернулли теңдеуі туралы мақала

Мотоцикл мінгенде киетін киіміміз артқа қарай ісіп кетеді. Кейде жел қатты соқса, есік өзінен-өзі жабылып қалуы мүмкін. Жел үйдің сыртында соғып тұрса да, есік үйдің ішінде болады.

Мұны Бернулли принципін қолдана отырып түсіндіруге болады. Даниэль Бернулли (1700-1782) жоғарыда аталған құбылысты түсіндіруге болатын принципті ашты.

Бернулли принципі

Ары қарай оқу