31
Φυσική ΒΓυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ Φυσική ΒΓυμνασίου

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ

Φυσική Β’ Γυμνασίου

Page 2: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Δύ ΠίΔύναμη και Πίεση

• Κρατάς μία πινέζα μεταξύ του δείκτη και του αντίχειρα σου, με δύναμη 10 Ν. Η μύτη της πινέζας έχει διάμετρο 0,1mmμε δύναμη 10 Ν. Η μύτη της πινέζας έχει διάμετρο 0,1mmενώ η κεφαλή της έχει διάμετρο 10mm.

– Πόση είναι η δύναμη που δέχεται ο αντίχειρα σου; ΠόσηΠόση είναι η δύναμη που δέχεται ο αντίχειρα σου; Πόση είναι η δύναμη που δέχεται ο δείκτης σου; 

Γιατί πονάς περισσότερο στο δάκτυλο που ακουμπάει η– Γιατί πονάς περισσότερο στο δάκτυλο που ακουμπάει η μύτη της πινέζας;

Page 3: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Ο ό ΠίΟ Μπλεζ Πασκάλ (1623 ‐ 1662) ή άλλ θ όΟρισμός της Πίεσης ήταν γάλλος μαθηματικός, φυσικός, συγγραφέας και 

φιλόσοφος.

• Πίεση: Δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας

AFP ≡

– F: κάθετη δύναμη που ασκείται σε μία επιφάνεια

A

– Α: επιφάνεια

• Μονάδα μέτρησης στο (S.I.): 1 N/m2 = 1 Pascalμ ρη ης ( ) /

– Μια άλλη συνηθισμένη μονάδα είναι οι λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα (psi) που χρησιμοποιούμε στητετραγωνική ίντσα (psi) που χρησιμοποιούμε στη μέτρηση πίεσης τροχών

Page 4: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Εφ ήΕφαρμογή

• Οι παρακάτω κύβοι είναι όμοιοι. Ποιος ασκεί μεγαλύτερη πίεση στο τραπέζι;ασκεί μεγαλύτερη πίεση στο τραπέζι; 

– Ο όρθιος ή ο πλάγιος;

• Γιατί ο σκιέρ δεν βουλιάζει στο χιόνι;

• Πόση πίεση ασκείτε στο έδαφος όταν είστε όρθιοί;είστε όρθιοί;

Page 5: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Ρ άΡευστά

• Ρευστά (fluids): τα σώματα που έχουν τη δυνατότητα να ρέουν

– δεν έχουν σταθερό σχήμα αλλά παίρνουν το σχήμα του– δεν έχουν σταθερό σχήμα, αλλά παίρνουν το σχήμα του δοχείου στο οποίο τοποθετούνται. 

Τα πιο κοινά ρευστά είναι το νερό και ο αέρας– Τα πιο κοινά ρευστά είναι το νερό και ο αέρας.

• Όταν ένα ρευστό βρίσκεται σε ισορροπία, πιέζει κάθε φά ί β ί φήεπιφάνεια με την οποία βρίσκεται σε επαφή.

– όταν κάνουμε βουτιές σε μεγάλο βάθος στη θάλασσα πονάνε τα αυτιά μας. 

• Υδροστατική πίεση: Η πίεση που ασκεί ένα υγρό που ισορροπεί. 

• Ατμοσφαιρική πίεση: Η πίεση που ασκεί ο ατμοσφαιρικός αέρας.

Page 6: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Υδ ή ίΥδροστατική πίεση

• Η υδροστατική πίεση οφείλεται στο βάρος του υγρού.

• Για να μετρήσω την υδροστατική πίεση χρησιμοποιώ το• Για να μετρήσω την υδροστατική πίεση χρησιμοποιώ το μανόμετρο

• H πίεση σε βάθος h μέσα σε υγρό πυκνότητας ρ είναι:• H πίεση σε βάθος h μέσα σε υγρό πυκνότητας ρ είναι:

– ανεξάρτητη του προσανατολισμού

– ανάλογη του βάθους h

– ανάλογή της πυκνότητας ρ

– ανάλογη της επιτάχυνσης της βαρύτητας

hP g hρ= ⋅ ⋅

Page 7: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Εφ έΕφαρμογές

• Σε ποιο από τα σημεία Α ή Β είναι η πίεση μεγαλύτερη;πίεση μεγαλύτερη;

• Γιατί το νερό από τις τρύπες φεύγει με διαφορετική ταχύτητα;

Page 8: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Εφ έΕφαρμογές

• Συγκοινωνούντα δοχεία (Δοχεία Pascal): Γιατί η στάθμη του υγρού στα δοχεία τηςΓιατί η στάθμη του υγρού στα δοχεία της εικόνας βρίσκονται στο ίδιο ύψος;

Έ β ύ β ί βάθ 10• Ένα υποβρύχιο βρίσκεται σε βάθος 10m

– Πόση είναι η υδροστατική πίεση σε αυτό / 2 / 3το βάθος; (g=10 m/s2, ρ=1020 kg/m3)

– Πόση δύναμη πρέπει να ασκήσει ένας ναύτης για να ανοίξει μία καταπακτή 0,5m επί 0,5m σε αυτό το βάθος;

Page 9: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Α ό φΑτμόσφαιρα

• Η ατμόσφαιρα είναι ένα λεπτό στρώμα αερίων που περιβάλλει τη Γη.περιβάλλει τη Γη.

– Βρίσκονται γύρω από τη Γη λόγω της βαρυτικής δύναμης

Σύνθεση: Άζωτο (78%) Οξυγόνο (21%) Άλλα αέρια (1%)– Σύνθεση: Άζωτο (78%), Οξυγόνο (21%), Άλλα αέρια (1%)

– Εάν η Γη είχε μέγεθος μπάλας μπάσκετ, η ατμόσφαιρα θα ί ά ό φύλλ ύείχε πάχος ενός φύλλου χαρτιού.

• Η Σελήνη έχει ατμόσφαιρα;Η Σελήνη έχει ατμόσφαιρα;

– Όχι, η βαρύτητά της δεν είναι αρκετά ισχυρή να τη κρατήσειαρκετά ισχυρή να τη κρατήσει.

Page 10: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Α ό φΑτμόσφαιρα

Page 11: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Ύ ξ Α φ ή ΠίΎπαρξη της Ατμοσφαιρικής Πίεσης

• Γιατί δυσκολεύομαι να τραβήξω την σακούλα μέσα από το μπουκάλι;σακούλα μέσα από το μπουκάλι;

– Με εμποδίζει μια δύναμη που ασκείται στην επιφάνεια τηςασκείται στην επιφάνεια της σακούλας: η ατμοσφαιρική πίεση

• Τα παιδιά μειώνουν την πίεση μέσα ο καλαμάκι ε ι ρέ ον ας οστο καλαμάκι επιτρέποντας στο 

βάρος της ατμόσφαιρας να σπρώξει την πορτοκαλάδα στο καλαμάκιτην πορτοκαλάδα στο καλαμάκι.

– Θα μπορούσαν να πιούν την λάδ ίδ όπορτοκαλάδα με τον ίδιο τρόπο 

στη Σελήνη;

Page 12: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Μέ Α φ ή ΠίΜέτρηση Ατμοσφαιρικής Πίεσης

• Πως θα μετρήσουμε την ατμοσφαιρική πίεση;

– Θα τη συγκρίνουμε με την υδροστατική πίεση που– Θα τη συγκρίνουμε με την υδροστατική πίεση που ξέρουμε να την υπολογίζουμε.

Ποτήρι με Νερό

P PP

Νερό

Pa PaPa

Pa

Wχαρτιού

PυPa

WχαρτιούWχαρτιού

Φύλλο χαρτί

Pa PυPυ

Page 13: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Μέτρηση Α φ ή Evangelista Torricelli (1608‐1647)Ατμοσφαιρικής Πίεσης

Evangelista Torricelli (1608 1647), Ιταλός φυσικός και μαθηματικός.

ης

• Ο Torricelli γέμιζε όλο και μεγαλύτερους σωλήνες νερού• Ο Torricelli γέμιζε όλο και μεγαλύτερους σωλήνες νερού (έφτασε μέχρι τα 5 μέτρα) αλλά πάλι το χαρτί δεν έπεφτε.

Χ ί ό λύ ό• Χρησιμοποίησε το υγρό με τη μεγαλύτερη πυκνότητα: Υδράργυρος (13.000 kg/m3)

ύψ δ ά ί έ– Στα 76cm ύψος υδράργυρου το χαρτί έπεσε.

P =P P = =g hρ⇒ ⋅ ⋅atm υδρ atmP =P P = =

kg m=13 600 10 0 76 m 103360 Pa

g hυδρ υδρρ⇒ ⋅ ⋅

× ×3 2=13 600 10 0,76 m 103360 Pam s

× ×

Page 14: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Β όΒαρόμετρο

• Ο Torricelli για να μπορεί να μετράει μεταβολές χρησιμοποίησε τη διάταξη πουμεταβολές χρησιμοποίησε τη διάταξη που φαίνεται στην εικόνα.

– Γέμισε ένα σωλήνα με υδράργυροΓέμισε ένα σωλήνα με υδράργυρο

– Τον αναποδογύρισε σε μία λεκάνη με υδράργυρουδράργυρο

– Η υδροστατική πίεση στη βάση του ωλήνα με ον υδράργυρο θα είναι ί ησωλήνα με τον υδράργυρο θα είναι ίση 

με την υδροστατική πίεση 

Β ό ό έ• Βαρόμετρο: το όργανο μέτρησης της ατμοσφαιρικής πίεσης

Page 15: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Α φ ή Πί ΥψόΑτμοσφαιρική Πίεση και Υψόμετρο

Οι μεταβολές στον καιρό προκαλούνται από τις διαφορές στην ατμοσφαιρική ί δ άφ έ έπίεση στα διάφορα μέρη της Γης. Ο αέρας 

και τα σύννεφα τείνουν να κινηθούν από περιοχές υψηλών (H: High) σε περιοχέςπεριοχές υψηλών (H: High) σε περιοχές χαμηλών (L: Low) πιέσεων έως ότου οι πιέσεις εξισωθούν.

Page 16: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Α φ ή ΠίΑτμοσφαιρική Πίεση

• Η ατμοσφαιρική πίεση (≈ 100.000Pa) είναι μικρή ή μεγάλη; Δώστε ένα παράδειγμαΔώστε ένα παράδειγμα

– Η πίεση που ασκούμε στο έδαφος όταν είμαστε όρθιοι είναι ≈ 25 000 Paείναι ≈ 25.000 Pa. 

• Γιατί δεν αισθανόμαστε τη ατμοσφαιρική πίεση;

δή ί ύ ίδ όλ λ έ– επειδή είναι παντού η ίδια, σε όλες τις πλευρές (εσωτερική και εξωτερική όψη) των σωμάτων.

– Η πίεση μέσα στα σώματα μας είναι η ίδια με τη εξωτερική όψη πίεσης.

• Αντιλαμβανόμαστε την ατμοσφαιρική πίεση μόνο όταν υπάρχει διαφορά πίεσης

Page 17: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Α θ ώ ί Α ίΑνθρώπινο αυτί: Ανατομία

• Ευσταχιανή σάλπιγγα: Συνδέει το μέσο αυτί με το φάρυγγα και εξισορροπεί την πίεση μεταξύ περιβάλλοντος και μέσου αυτιού

– Συνήθως είναι κλειστή και ανοίγει μόνο ό αν κα α ίνουμεόταν καταπίνουμε

Page 18: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Κατά τη διάρκεια της ανάβασης, το τύμπανο πιέζεται προς τα έξω: ηπιέζεται προς τα έξω: η εξωτερική πίεση μειώνεται ενώ η πίεση στο μέσο αυτί παραμένει η ίδια.

Κατά τη διάρκεια τηςΚατά τη διάρκεια της καθόδου, το τύμπανο πιέζεται ως προς τα μέσα: η εξωτερική πίεση αυξάνεται ενώ η πίεση στο μέσο αυτί παραμένει

Άνοιγμα της ευσταχιανήςσάλπιγγας εξισορροπείστο μέσο αυτί παραμένει 

η ίδια.σάλπιγγας εξισορροπεί την πίεση στο μέσο και εξωτερικό αυτί και το τύμπανο ισιώνει

Page 19: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Πί Υδ ή ΠίΠίεση και Υδροστατική Πίεση

• Πόσο είναι η πίεση στο σημείο Α;

– P = P ≈100 000 PaΑ– P = Pατμ≈100.000 Pa

• Πόσο είναι η υδροστατική πίεση στο σημείο B; 10 mσημείο B;

– Pυδρ=ρ·h·g ≈ 100.000 PaΒ

10 m

• Πόσο είναι η πίεση στο σημείο B;

– Πρέπει να λάβω υπόψη μου και 

Β

την ατμοσφαιρική πίεση

– P = Pατμ+ Pυδρ≈100.000 Pa + ατμ υδρ100.000 Pa = 200.000 Pa

Page 20: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Α ή P lΑρχή του Pascal

• Αρχή του Pascal: Μια αλλαγή στην πίεση που ασκείται σε ένα υγρό που ισορροπεί εκπέμπεται αμείωτο σε κάθε σημείο τουυγρό που ισορροπεί εκπέμπεται αμείωτο σε κάθε σημείο του υγρού και τα τοιχώματα του δοχείου.

Η δύναμη που ασκείται στο αριστερό έμβολο αυξάνει την πίεση στο υγρό και

Αν πιέσουμε το έμβολο παρατηρούμε ότι το υγρό εκτοξεύεται με την ίδιαέμβολο αυξάνει την πίεση στο υγρό και 

εκπέμπεται προς τα δεξιά έμβολο.ότι το υγρό εκτοξεύεται με την ίδια ταχύτητα από όλες τις τρύπες.

Page 21: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Εφ έ Α ή P l Υδ λ ή Π έΕφαρμογές Αρχής Pascal: Υδραυλική Πρέσα

• Δύναμη F1  εφαρμόζεται στην επιφάνεια A1

ί έ β λ / /• Πίεση P στα έμβολα: P = F1/A1 = F2/A2

• Δύναμη F2 στην επιφάνεια A2 είναι μεγαλύτερη από την F1μη 2 η φ 2 μ γ ρη η 1κατά A2/A1!!

Page 22: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Εφ έ Α ή P l Υδ λ ή Π έΕφαρμογές Αρχής Pascal: Υδραυλική Πρέσα

• Το μικρό έμβολο της υδραυλικής πρέσας έχει επιφάνεια 3.00 cm2, και το μεγάλο έμβολο του έχει επιφάνεια 200 cm2.cm , και το μεγάλο έμβολο του έχει επιφάνεια 200 cm .

– Τι δύναμη πρέπει να εφαρμοστεί στο μικρό έμβολο για να ψώ έ ί βά 15 kNανυψώσω ένα αυτοκίνητο βάρους 15 kN;

– Θα μπορούσε το σωματικό βάρος σας να παρέχει αυτή τη μ ρ μ β ρ ς ς ρ χ ή ηδύναμη;

Page 23: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Εφ έ Α ή P lΕφαρμογές: Αρχή του Pascal

Page 24: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

ΆΆνωσηΑ

• Έχετε παρατηρήσει ότι τα αντικείμενα (ακόμα και το σώμα σας) μέσα στη(ακόμα και το σώμα σας) μέσα στη θάλασσα ζυγίζουν λιγότερο.

– Σημειώστε τις δυνάμεις που WΣημειώστε τις δυνάμεις που ασκούνται στο παιδί.

• Άνωση: Η δύναμη που ασκείται στα

W

• Άνωση: Η δύναμη που ασκείται στα σώματα που βρίσκονται μέσα σε ρευστάρευστά.

– είναι κατακόρυφη, με φορά προς τα πάνωτα πάνω.

– Η άνωση ασκείται και στα σώματα β ί έ έπου βρίσκονται μέσα στον αέρα.

Page 25: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Π φ ίλ ΆΠου οφείλεται η Άνωση;

• Η διαφορά πίεσης (πάνω και κάτω μέρος) ενός βυθισμένου αντικείμενου παράγει μία έντονηβυθισμένου αντικείμενου παράγει μία έντονη ανοδική δύναμη (Άνωση).

• Αυτή η διαφορά είναι η ίδια σε οποιοδήποτεΑυτή η διαφορά είναι η ίδια σε οποιοδήποτε βάθος.

Page 26: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Α ή Α ήδΑρχιμήδης: Έλληνας 

Αρχή του Αρχιμήδη μαθηματικός και φυσικός (3ος αιώνας π.Χ.)

• Ο Αρχιμήδης παρατήρησε ότι το σώμα που βυθίζεται στο υγρό, καταλαμβάνει χώρο στον οποίο προηγουμένως υπήρχε υγρό.καταλαμβάνει χώρο στον οποίο προηγουμένως υπήρχε υγρό. 

– Δηλαδή το σώμα εκτοπίζει το υγρό, οπότε η στάθμη του υγρού ανεβαίνειυγρού ανεβαίνει.

• Αρχή του Αρχιμήδη: Το μέτρο της δύναμης της άνωσης ισούται με το βάρος του υγρού που εκτοπίζεται από το σώμαμε το βάρος του υγρού που εκτοπίζεται από το σώμα

A fA m g= ⋅

Page 27: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Σ θή Πλ ύ ΒύθΣυνθήκη Πλεύσης ‐ Βύθισης

• Περίπτωση 1: Βυθισμένο αντικείμενο

σώμα κινείται προς επάνωΑν A W> ⇒ σώμα κινείται προς επάνωσώμα κινείται προς τα κάτω

( )

Αν Αν Α

A WA WA W

> ⇒< ⇒

• Περίπτωση 2: Αντικείμενο που επιπλέει

σώμα ακίνητο (αιωρείται)Αν A W= ⇒

– Η Άνωση που οφείλεται μόνο στο βάρος του εντοπιζόμενου υγρού θα είναι ίση με το βάρος

Page 28: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Σ θή Πλ ύ ΒύθΣυνθήκη Πλεύσης ‐ Βύθισης

• Με τη βοήθεια των μαθηματικών η Άνωση υπολογίζεται:

Ό βά ώ λ ί

f f fA m g V gρ= ⋅ = ⋅ ⋅

• Όμοια, το βάρος του σώματος υπολογίζεται:

W m g V gρ= ⋅ = ⋅ ⋅

• Συνεπώς, η συνισταμένη δύναμη για σώμα που βρίσκεται 

0 0W m g V gρ= ⋅ = ⋅ ⋅

ς, η μ η μη γ μ βρμέσα σε ένα ρευστό θα είναι: 

( )F A W V( )f o oF A W V gολ ρ ρ= − = − ⋅

Page 29: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Σ θή Πλ ύ ΒύθΣυνθήκη Πλεύσης ‐ Βύθισης

• Πως θα γνωρίζω αν ένα σώμα θα επιπλέει (πλεύση) ή θα βυθίζεται (βύθιση) σε ένα ρευστό;βυθίζεται (βύθιση) σε ένα ρευστό;

( )fF A W V gλ ρ ρ= − = − ⋅( )f o oF A W V gολ ρ ρ

σώμα κινείται προς επάνω

σώμα κινείται προς τα κάτω

Αν

Ανf o

f

A WA W

ρ ρ

ρ ρ

> ⇒ > ⇒

< ⇒ < ⇒ σώμα κινείται προς τα κάτω

σώμα ακίνητο (αιωρείται)

Αν

Αν f o

f o

A WA W

ρ ρ

ρ ρ

< ⇒ < ⇒

= ⇒ = ⇒

Page 30: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Σ θή Πλ ύ ΒύθΣυνθήκη Πλεύσης ‐ Βύθισης

• Η Συνθήκη Πλεύσης – Βύθισης ισχύει για όλα τα σώματαΗ Συνθήκη Πλεύσης  Βύθισης ισχύει για όλα τα σώματα (ακόμα και ρευστά) που βρίσκονται μέσα σε ρευστά (νερό, αέρας κτλ).αέρας κτλ).

Page 31: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΙΕΣΗ - xhmeia.weebly.comxhmeia.weebly.com/uploads/9/5/9/6/9596455/kef4_diafan_phys_bgymn.pdf · Φυσική Β’ Γυμνασίου- Κεφάλαιο 4:

Φυσική Β’ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 4: Πίεση

Α ήΑσκήσεις

• Σε ποια θέση χρειαζόμαστε μεγαλύτερη

Α

• Σε ποια θέση χρειαζόμαστε μεγαλύτερη δύναμη για να κρατήσουμε το τούβλο στη θέση του: Βθέση του:

– Στη θέση Α, Στη θέση Β, Την ίδια

Β

• Τα ποτήρια της εικόνας έχουν νερό μέχρι το ίδιο ύψος. Το ποτήρι Β έχει παγάκια που επιπλέουν. 

• Ποιο ζυγίζει περισσότερο;

• Όταν λιώσουν τα παγάκια, που θα είναι γ ,περισσότερο το νερό;

– Το ποτήρι Α το ποτήρι Β Το ίδιοΑ Β

Το ποτήρι Α, το ποτήρι Β, Το ίδιο.