Физика у средњој школи - Природне науке

Архимедов закон

Материјал о Архимедовом закону

Да ли сте икада видели брод? Ако га нисте видели лично, надамо се да сте га видели на телевизији или интернету. Брод са веома великом масом не тоне, док мала, лагана стена може. Зашто је то тако? Одговор је прилично једноставан ако разумете концепте узгона и Архимедовог принципа.

У свакодневном животу, открићемо да предмети смештени у течност, као што је стена, имају мању тежину него када предмет није у течности. Можда ћете имати потешкоћа са подизањем стене са површине тла, али иста стена се лако подиже са дна базена. То је због силе узгона. Узгон настаје због разлике у притиску течности на различитим дубинама. Притисак течности расте са дубином, што је течност дубља, то је већи притисак течности. Када се предмет постави у течност, постојаће разлика у притиску између течности изнад предмета и течности испод предмета. Течност која се налази на дну предмета има већи притисак од течности која се налази на врху предмета.

opširnije

Притисак флуида

Материјал за притисак флуида

У физици, притисак се дефинише као сила по јединици површине, где је смер силе нормалан на површину. Математички, притисак се изражава једначином P = F/A, где је P = притисак, F = сила и A = површина. Јединица за силу (F) је Њутн (N), јединица за површину је квадратни метар (m² ⁾ . Пошто је притисак сила по јединици површине, јединица за притисак је N/m² ^. Други назив за N/m² ^је паскал (Pa). Паскал се користи као јединица за притисак у част Блеза Паскала.

Када је флуид у мировању, он делује силом нормално на целу површину са којом је у контакту. На пример, размотрите воду у чаши; сваки део воде делује силом нормално на зид стакла. Стога, сваки део воде делује силом нормално на сваку јединицу површине посуде коју заузима. Ово је важно својство статичке течности, течности у мировању. Када течност делује силом на површину, где сила није нормална, површина ће деловати силом реакције, такође не нормално. То ће узроковати ток течности. Међутим, у стварности, течност остаје у мировању. Стога је у течности у мировању сила увек нормална на површину посуде коју заузима.

opširnije

Разумевање статичких и динамичких флуида

У физици, флуид се дефинише као супстанца која може да тече. Научили сте да се материјали са којима се срећемо у свакодневном животу састоје од чврстих материја, течности и гасова. Термин флуид обухвата и течности и гасове, јер течности попут воде и гасови попут ваздуха могу да теку. Чврсте материје попут стена или гвожђа не могу да теку и стога се не могу класификовати као флуиди. Да бисте боље разумели ово објашњење, корисно је размотрити неке примере из свакодневног живота. Када се туширате, свакако вам је потребна вода. Да бисте дошли до резервоара, вода тече или из извора или се црпи из бунара. Вода је један пример течности. Постоје и други примери течности, као што су уље за подмазивање, млеко и тако даље. Све ове течности могу се класификовати као флуиди јер могу да теку са једног места на друго. Гасови су такође флуиди. Гасови такође могу да теку са једног места на друго. Удар ветра је пример кретања ваздуха са једног места на друго.

opširnije

Површинска напетост

Разумевање површинске напетости

Површински напон настаје зато што површина течности тежи да се укрути, стварајући танки мембрански изглед. На то утичу кохезионе силе између молекула воде. Да бисмо боље разумели ово објашњење, размотримо следећу илустрацију. Размотримо течност у посуди.

Површински напон 1 Молекули течности се обично привлаче. Унутар течности, сваки молекул течности је окружен другим молекулима са сваке стране; али на површини течности постоје само молекули течности са стране и испод. Нема других молекула течности изнад. Пошто се молекули течности привлаче, постоји нето сила једнака нули на молекуле у унутрашњости течности. Насупрот томе, молекуле течности на површини привлаче молекули течности са стране и испод. Као резултат тога, постоји нето сила на површини течности која је усмерена надоле. Због ове нето силе надоле, течност на површини тежи да смањи своју површину, скупљајући се што је више могуће.

opširnije

Поазејева једначина

Зове се Поазејова једначина јер ју је открио покојни Жан Луј Мари Поазеј (1799-1869). Као што је објашњено, сваки флуид се може сматрати идеалним флуидом. Идеални флуиди немају вискозност. Ако замислимо идеалан флуид који тече у цеви, сваки део флуида се креће истом брзином (v). За разлику од идеалних флуида, стварни флуиди, или флуиди које срећемо у свакодневном животу, имају вискозност. Пошто имају вискозност, када теку у цеви, на пример, брзина сваког дела флуида варира. Слој флуида у средини се креће брже (v је велико), док се слој флуида причвршћен за цев не креће, односно мирује (v = 0). Дакле, од центра до ивице цеви, сваки део флуида се креће различитим брзинама. Да бисте лакше разумели, погледајте слику испод…

opširnije

Густина и специфична тежина

Густина материјала и специфична тежина

Густина

Једно од важних својстава супстанце је густина. Густина је однос масе супстанце и њене запремине. Математички се пише као:

ρ = m/V

ρ је грчко слово које се обично користи за означавање густине, m означава масу, а V означава запремину. Густина хомогене течности се фундаментално разликује од густине хомогене чврсте материје. Гвожђе или лед, на пример, имају исту густину у сваком делу. Ово се разликује од течности, као што су атмосфера или вода. У Земљиној атмосфери, што је атмосфера виша од Земљине површине, то је густина мања, док је за морску воду, на пример, што је густина дубља, то је густина већа. Густина хомогене течности може зависити од фактора околине као што су температура и притисак.

opširnije