Δευτέρα, 13 Φεβρουαρίου 2012

Πίεση και Δύναμη.

Μέσα σε ένα οριζόντιο δοχείο, βρίσκεται μια ποσότητα αερίου και κλείνεται με έμβολο μάζας 0,5 kg και εμβαδού S=20cm2, το οποίο μπορεί να κινείται χωρίς τριβές, σχήμα (α). Η ατμοσφαιρική πίεση είναι ίση με pατ=105Ν/m2 ενώ  g=10m/s2.
i)     Αφού δικαιολογήσετε γιατί η πίεση του αερίου είναι ίση με pατ=105Ν/m2,  να βρεθεί η δύναμη που ασκεί το αέριο στο έμβολο.
ii)    Σηκώνουμε το δοχείο σε κατακόρυφη θέση (σχήμα (β), τοποθετούμε πάνω στο έμβολο σώμα Σ μάζας Μ=4,5kg και το αφήνουμε να ηρεμήσει.
α) Να βρεθεί η δύναμη που ασκεί το αέριο στο έμβολο.
β) Πόση είναι τώρα η πίεση του αερίου;
iii)   Μπορείτε να ερμηνεύσετε μικροσκοπικά την αύξηση της πίεσης;

5 σχόλια:

Ανώνυμος είπε...

Να σας ρωτησω κάτι σχετικα με τη πίεση; πως εξηγείται οτι η πίεση μειωνεται οταν ενα υγρό διερχεται απο ενα φαρδυτερο σε ενα στενότερο σωληνα; ( δεν εννοω με βαση την εξισωση της συνεχειας)και γιατι σε ενα μπουκαλι με νερο οταν ειναι κλειστο το καπακι δε βγαινει νερο απο τη τρυπα που του εχουμε κάνει ενω αμα ειναι ανοιχτο τρεχει το νερό;

Ανώνυμος είπε...

Σας χαιρετω. Οποτε βρειτε χρόνο (ξερω οτι ειναι δυσκολο ) θα ηθελα να με βοηθήσετε λιγο με την αιτιολόγηση του φαινομενου.Εψαξα λιγο στο διαδικτυο και οι εξηγησεις που βρηκα ηταν ασαφεις και γενικοτητες. Ευχαριστω προκαταβολικα.

Διονύσης Μάργαρης είπε...

Αγαπητέ φίλε
1) Γιατί στο στενό σωλήνα...
Εφαρμόζουμε το νόμο του Bernoulli.
2)Όταν έχουμε κλείσει το καπάκι, πόση είναι η πίεση στο σημείο που έχουμε ανοίξει την τρύπα; Το σημείο αυτό έρχεται σε επαφή με την ατμόσφαιρα καιη πίεση εκεί είναι μια ατμόσφαιρα
Όταν τώρα ανοίξεις το καπάκι στην πάνω επιφάνεια του νερού η πίεση είναι 1 Αtm, ενώ στο σημείο της οπής (εσωτερικά) είναι 1Atm+ρgh, ενώ εξωτερικά 1Atm. Έχουμε λοιπόν διαφορά πίεσης και το νερό κινείται προς τα έξω.

Ανώνυμος είπε...

Σας ευχαριστω . η απορια μου ειναι ακριβως αυτη που θιξατε. Λετε οτι στη περιπτωση που ειναι κλειστο το καπακι η πιεση στο σημειο που ανοιξαμε τη τρυπα ειναι μια ατμοσφαιρα λογω επαφης. Η εσωτερική δεν ισουται με 1Αtm + pgh; Οταν μεσα στο μπουκαλι υπαρχει αερας στο πανω μερος η πιεση δεν ειναι ιση με την ατμοσφαιρικη; Να στε καλα.

Ανώνυμος είπε...

γεια σας και παλι. θα ηθελα να σταθω στο ερωτημα για τη πιεση. Μικροσκοπικα πως εξηγειται η μειωση της πιεσης; Στο μυαλο μου το εχω ως εξης: Τα μορια κινουνται πιο γρηγορα προς συγκεκριμενη κατευθυνση αρα χτυπουν λιγοτερες φορες ανα δευτ. στα τοιχωματα του σωληνα αρα ελαττωνεται η πιεση. ειναι σωστη η σκεψη ; Απο την αλλη σκεφτομαι οτι μια νοητη επιφανεια καθετη στη πορεια της κινησης θα σημαινε αυξηση της πιεσης. Νοιωθω οτι ακομα και η πιεση ειναι δυσκολη εννοια. Ποια ειναι η δικη σας αποψη; ευχαριστω πολυ εκ των προτερων.