Как вычислить давление

Давление для чайников: определение, объяснение простыми словами

  • 12 Январь 2021
  • 10 минут
  • 40 496

Никому не нравится быть под давлением. И не важно, под каким. Об этом спела еще группа Queen вместе с Дэвидом Боуи в своем знаменитом сингле «Under pressure». Что такое давление? Как понять давление? В чем оно измеряется, какими приборами и методами, куда направлено и на что давит. Ответы на эти и другие вопросы – в нашей статье про давление в физике и не только.

Давление в физике

Если преподаватель давит на вас, задавая каверзные задачки, мы сделаем так, чтобы вы смогли верно на них ответить. Ведь понимание самой сути вещей – ключ к успеху! Итак, что такое давление в физике?

Давление – скалярная физическая величина, равная силе, действующей на единицу площади поверхности.

В международной системе СИ измеряется в Паскалях и обозначается буквой p. Единица измерения давления – 1 Паскаль. Русское обозначение – Па, международное – Pa.

Согласно определению, чтобы найти давление, нужно силу разделить на площадь.

Любая жидкость или газ, помещенный в сосуд, оказывает на стенки сосуда давление. Например, борщ в кастрюле действует на ее дно и стены с некоторым давлением. Формула определения давления жидкости:

где g – ускорение свободного падения в гравитационном поле земли, h – высота столба борща в кастрюле, греческая буква «ро» – плотность борща.

Одно из важнейших свойств жидкостей — изотропность. Это значит, что по закону Паскаля во всех направлениях жидкости производимое ею давление передается одинаково. Кстати, подробнее о жидкостях, их свойствах и движении читайте в нашем материале про уравнение Бернулли.

Наиболее распространенный в быту прибор для определения давления – барометр. Но в чем измеряют давление? Кроме паскаля существуют и другие внесистемные единицы измерения:

  • атмосфера;
  • миллиметр ртутного столба;
  • миллиметр водяного столба;
  • метр водяного столба;
  • килограмм-сила.

В зависимости от контекста применяются разные внесистемные единицы.

Например, когда вы слушаете или читаете прогноз погоды, там и речи не идет о паскалях. Говорят о миллиметрах ртутного столба. Один миллиметр ртутного столба – это 133 Паскаля. Если вы ездите за рулем, то наверное знаете, что нормальное давление в колесах легкового автомобиля — около двух атмосфер.

Давление в шинах — это давление газа. Оно обусловлено столкновениями молекул воздуха с поверхностью шины

Атмосферное давление

Атмосфера – это газ, точнее, смесь газов, которая удерживается у Земли благодаря гравитации. Атмосфера переходит в межпланетное пространство постепенно, а ее высота – примерно 100 километров.

Как понимать выражение «атмосферное давление»? Над каждым квадратным метром земной поверхности находится стокилометровый столб газа. Конечно, воздух прозрачен и приятен, но у него есть масса, которая давит на поверхность земли. Это и есть атмосферное давление.

Нормальное атмосферное давление принято считать равным 101325 Па. Это давление на уровне мирового океана при температуре 0 градусов Цельсия. Такое же давление при этой же температуре оказывает на свое основание столб ртути высотой 766 миллиметров.

Чем больше высота над уровнем моря, тем ниже атмосферное давление. Например, на вершине горы Джомолунгма оно составляет всего одну четвертую от нормального атмосферного давления.

Эверест. На его вершине давление в 4 раза меньше, чем у подножия

Артериальное давление

Еще один пример, где мы сталкиваемся с давлением в повседневной жизни – это измерение кровяного давления.

Артериальное давление – это кровяное давление, т.е. давление, которое кровь оказывает на стенки сосудов, в данном случае – артерий.

Если вы измерили артериальное давление и оно у вас 120 на 80, то все хорошо. Если 90 на 50 или 240 на 180, то вам уже точно будет неинтересно разбираться, в чем это давление измеряется и что это вообще значит.

Артериальное давление — давление крови на стенки артерий

Тем не менее, возникает вопрос: 120 на 80 чего именно? Паскалей, миллиметров ртутного столба, атмосфер или еще каких-то единиц измерения?

Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. Оно определяет превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным давлением.

Кровь оказывает давление на сосуды и тем самым компенсирует действие атмосферного давления. Будь иначе, нас бы просто раздавило огромной массой воздуха над нами.

Но почему в измерении артериального давления две цифры?

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Дело в том, что кровь движется в сосудах не равномерно, а толчками. Первая цифра (120) называется систолическим давлением. Это давление на стенки сосудов в момент сокращения сердечной мышцы, его величина – наибольшая. Вторая цифра (80) определяет наименьшее значение и называется диастолическим давлением.

При измерении фиксируются значения систолического и диастолического давлений. Например, для здорового человека типичное значение артериального давления составляет 120 на 80 миллиметров ртутного столба. Это означает, что систолическое давление равно 120 мм. рт. ст., а диастолическое – 80 мм рт. ст. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением.

Физический вакуум

Вакуум – это отсутствие давления. Точнее, практически полное его отсутствие. Абсолютный вакуум является приближением, как идеальный газ в термодинамике и материальная точка в механике.

В зависимости от концентрации вещества различают низкий, средний и высокий вакуум. Наилучшее приближение к физическому вакууму – космическое пространство, в котором концентрация молекул и давление минимальны.

В космосе наблюдается почти полное отсутствие давления

Давление – основной термодинамический параметр состояния системы. Определить давление воздуха или другого газа можно не только по приборам, но и пользуясь уравнениями, формулами и законами термодинамики. А если у вас нет времени разбираться, студенческий сервис поможет решить любую задачу на определение давления.

Как вычислить давление

Задача № 1. Рассчитать давление, производимое бетонной плитой, масса которой 780 кг, а площадь опоры 2 м 2 .

Задача № 2. Какое давление на дорогу оказывает автомобиль «Волга», если его масса 1420 кг, а площадь соприкосновения одного колеса с дорогой 900 см 2 ?

Задача № 3. Какое давление оказывает острие шила, если сила давления равна 20 Н, а площадь острия — 0,1 мм 2 ?

Задача № 4. Ширина лезвия коньков равна 5 мм, а длина той части лезвия, которая опирается на лед, составляет 17 см. Вычислите давление, производимое коньками на лед, если масса стоящего на коньках мальчика равна 55 кг.

Задача № 5. На какую площадь опирается лыжник массой 78 кг, если он оказывает давление 2,5 кПа?

Задача № 6. Колонна массой 6 т производит на опору давление 400 кПа. Определите площадь опоры колонны.

Задача № 7. На полу лежит плита, сделанная из материала плотностью р . Толщина плиты h . Какое давление р оказывает плита на пол?

ОТВЕТ: р = рgh.

РЕШЕНИЕ. Обозначим площадь плиты S. Тогда масса плиты m = рSh , а давление р = mg/S = рShg/S = рgh. Обратите внимание на то, что давление, оказываемое плоской плитой, не зависит от ее площади, а зависит только от ее плотности и толщины.

Задача № 8. Какое давление на фундамент оказывает мраморная колонна высотой 4 м?

Задача № 9. Лед выдерживает давление 90 кПа. Пройдет ли по этому льду трактор массой 5,4 т, если он опирается на гусеницы общей площадью 1,5 м 2 ?

Задача № 10 (повышенной сложности). На полу стоит сплошной стальной куб. Какова масса куба, если он оказывает на пол давление 9 кПа?

ОТВЕТ: 12 кг.

РЕШЕНИЕ. Из задачи № 4 мы выяснили, что р = рgh. Следовательно, h = p / pg, где h — это ребро куба. Объем куба равен V = h 3 , следовательно масса куба равна m = p V = p h 3 = р (p / pg) 3 = p 3 / p 2 g 3 = 12 кг.

Краткая теория для решения задач.

Конспект урока «Задачи на давление твердых тел с решениями».

14 Комментарии

Р1=2кПа
m1=2 кг
Р2=1, 2кПа
S1
___
S2 -?

в задаче номер 4 неправильно выполнено 3 действие, и ответ неправильный, не путайте людей, плюс вы давление отмечаете большой P, а это буква веса. Ужас!

Опечатка во 2 действии исправлена, ответ был верным.

2. Какое давление на стол оказывает книга массой 250 г., площадью 0,04м2:

Дано СИ Решение

Дано: Си: Решение:
m=250г =250000кг P=F/S
S=0.04м^2 F=Pвес=mg
————— F=250000кг*10м/с^2
Р-? F=2500000н
Р=2500000н/0.04м^2
Р=62500000Па
Ответ: Р=62500000Па

в первом варианте, задача 3. Разве ответ не 20000кПа?

Нет. 20 / 1*10^-7 = 20 * 10^7 = 2 * 10^8 = 200 000 кПа.

Почему в 4 задаче ж=9,8 н/кг , разве не 10н/кг?

На самом деле используется 9,8.
Но в большинстве случаев это не важно и округляют до 10

определите давление оказывает на пол я пол ящик массой 5 ​​кг если площадь его составляет 0 5 м2 записать полное решение

Дано: m=5кг; S=0,5 м2; g=10H.
Найти: p=?
Ф-ла: p = F/s; F = mg
Решение: F=10*5=50H
P=50H/0,5 М2=100па
Ответ: P = 100 паскаль.

Замечательный сайт! Очень удобная штука для изучения/повторения физики. Но единственное, что мне не нравится- вы g приравниваете то к 10, то к 9,8. И из-за этого не понимаешь, когда какое значение использовать

Добавить комментарий Отменить ответ

Конспекты по физике:

7 класс

  • Физические величины
  • Строение вещества
  • Механическое движение. Траектория
  • Прямолинейное равномерное движение
  • Неравномерное движение. Средняя скорость
  • ЗАДАЧИ на движение с решением
  • Масса тела. Плотность вещества
  • ЗАДАЧИ на плотность, массу и объем
  • Силы вокруг нас (силы тяжести, трения, упругости)
  • ЗАДАЧИ на силу тяжести и вес тела
  • Давление тел, жидкостей и газов
  • ЗАДАЧИ на давление твердых тел с решениями
  • ЗАДАЧИ на давление жидкостей с решениями
  • Закон Архимеда
  • Сообщающиеся сосуды. Шлюзы
  • ЗАДАЧИ на силу Архимеда с решениями
  • Механическая работа, мощность и КПД
  • ЗАДАЧИ на механическую работу с решениями
  • ЗАДАЧИ на механическую мощность
  • Простые механизмы. Блоки
  • Рычаг. Равновесие рычага. Момент силы
  • ЗАДАЧИ на простые механизмы с решениями
  • ЗАДАЧИ на КПД простых механизмов
  • Механическая энергия. Закон сохранения энергии
  • Физика 7: все формулы и определения
  • ЗАДАЧИ на Сообщающиеся сосуды

8 класс

  • Введение в оптику
  • Тепловое движение. Броуновское движение
  • Диффузия. Взаимодействие молекул
  • Тепловое равновесие. Температура. Шкала Цельсия
  • Внутренняя энергия
  • Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение
  • Количество теплоты. Удельная теплоёмкость
  • Уравнение теплового баланса
  • Испарение. Конденсация
  • Кипение. Удельная теплота парообразования
  • Влажность воздуха
  • Плавление и кристаллизация
  • Тепловые машины. ДВС. Удельная теплота сгорания топлива
  • Электризация тел
  • Два вида электрических зарядов. Взаимодействие зарядов
  • Закон сохранения электрического заряда
  • Электрическое поле. Проводники и диэлектрики
  • Постоянный электрический ток
  • Сила тока. Напряжение
  • Электрическое сопротивление
  • Закон Ома. Соединение проводников
  • Работа и мощность электрического тока
  • Закон Джоуля-Ленца и его применение
  • Электромагнитные явления
  • Колебательные и волновые явления
  • Физика 8: все формулы и определения
  • ЗАДАЧИ на количество теплоты с решениями
  • ЗАДАЧИ на сгорание топлива с решениями
  • ЗАДАЧИ на плавление и отвердевание
  • ЗАДАЧИ на парообразование и конденсацию
  • ЗАДАЧИ на КПД тепловых двигателей
  • ЗАДАЧИ на Закон Ома с решениями
  • ЗАДАЧИ на сопротивление проводников
  • ЗАДАЧИ на Последовательное соединение
  • ЗАДАЧИ на Параллельное соединение
  • ЗАДАЧИ на Работу электрического тока
  • ЗАДАЧИ на Мощность электрического тока
  • ЗАДАЧИ на Закон Джоуля-Ленца
  • Опыты Эрстеда. Магнитное поле. Электромагнит
  • Магнитное поле постоянного магнита
  • Действие магнитного поля на проводник с током
  • Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея
  • Явления распространения света
  • Дисперсия света. Линза
  • Оптические приборы
  • Электромагнитные колебания и волны

9 класс

  • Введение в квантовую физику
  • Формула времени. Решение задач
  • ЗАДАЧИ на Прямолинейное равномерное движение
  • ЗАДАЧИ на Прямолинейное равноускоренное движение
  • ЗАДАЧИ на Свободное падение с решениями
  • ЗАДАЧИ на Законы Ньютона с решениями
  • ЗАДАЧИ закон всемирного тяготения
  • ЗАДАЧИ на Движение тела по окружности
  • ЗАДАЧИ на искусственные спутники Земли
  • ЗАДАЧИ на Закон сохранения импульса
  • ЗАДАЧИ на Механические колебания
  • ЗАДАЧИ на Механические волны
  • ЗАДАЧИ на Состав атома и ядерные реакции
  • ЗАДАЧИ на Электромагнитные волны
  • Физика 9 класс. Все формулы и определения
  • Относительность движения
  • Равномерное прямолинейное движение
  • Прямолинейное равноускоренное движение
  • Свободное падение
  • Скорость равномерного движения тела по окружности
  • Масса. Плотность вещества
  • Сила – векторная физическая величина
  • Первый закон Ньютона
  • Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона
  • Трение покоя и трение скольжения
  • Деформация тела
  • Всемирное тяготение. Сила тяжести
  • Импульс тела. Закон сохранения импульса
  • Механическая работа. Механическая мощность
  • Кинетическая и потенциальная энергия
  • Механическая энергия
  • Золотое правило механики
  • Давление твёрдого тела. Давление газа
  • Закон Паскаля. Гидравлический пресс
  • Закон Архимеда. Условие плавания тел
  • Механические колебания и волны. Звук
  • МКТ. Агрегатные состояния вещества
  • Радиоактивность. Излучения. Распад
  • Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома
  • Состав атомного ядра. Изотопы
  • Ядерные реакции. Ядерный реактор

10-11 классы

  • Молекулярно-кинетическая теория
  • Кинематика. Теория и формулы + Шпаргалка
  • Динамика. Теория и формулы + Шпаргалка
  • Законы сохранения. Работа и мощность. Теория, Формулы, Шпаргалка
  • Статика и гидростатика. Теория и формулы + Шпаргалка
  • Термодинамика. Теория, формулы, схемы
  • Электростатика. Теория и формулы + Шпаргалка
  • Постоянный ток. Теория, формулы, схемы
  • Магнитное поле. Теория, формулы, схемы
  • Электромагнитная индукция
  • Закон сохранения импульса. Задачи ЕГЭ с решениями
  • Колебания и волны. Задачи ЕГЭ с решениями
  • Физика 10 класс. Все формулы и темы
  • Физика 11 класс. Все формулы и определения
  • Световые кванты
  • ЕГЭ Квантовая физика. Задачи с решениями
  • Излучения и спектры
  • Атомная физика (физика атома)
  • ЕГЭ Закон Кулона. ЗАДАЧИ с решениями
  • Электрическое поле. ЗАДАЧИ с решениями
  • Потенциал. Разность потенциалов. ЗАДАЧИ с решениями
  • Закон Ома. Соединение проводников. ЗАДАЧИ на ЕГЭ
  • Закон Ома для всей цепи. ЗАДАЧИ на ЕГЭ

Найти конспект:

О проекте

Сайт «УчительPRO» — некоммерческий школьный проект учеников, их родителей и учителей. Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie и других пользовательских данных в целях функционирования сайта, проведения статистических исследований и обзоров. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.

Читайте также  Как запустить скрипт sh

Возрастная категория: 12+

(с) 2021 Учитель.PRO — Копирование информации с сайта только при указании активной ссылки на сайт!

Как правильно измерить давление? 5 хитростей

Артериальное давление (АД) – один из важнейших показателей работы сердечно-сосудистой системы. Оно непостоянно и колеблется в зависимости от фазы работы сердца. Когда сердце сокращается, давление увеличивается. Когда сердце расслабляется и наполняется кровью, давление в артериях уменьшается. Давление крови на стенки артерий во время сокращения сердца, называют «верхним» или систолическим, а во время расслабления – «нижним» или диастолическим.

Проблемы со здоровьем, связанные с сердечно-сосудистыми заболеваниями и гипертонической болезнью являются лидерами среди общей заболеваемости населения. Необходимо не только знать уровень своего давления, но и уметь правильно его измерять.

Стресс, физические, умственные нагрузки и неправильный образ жизни влияют на развитие артериальной гипертензии и других заболеваний. Если вовремя не определить изменения артериального давления, то у человека возможно развитие таких заболеваний, как инсульт или инфаркт. Однако, перед измерением давления нужно знать правильный алгоритм действий, и разобраться, как мерить давление, тогда результат будет точным.

Измерение давления, на первый взгляд, кажется простой процедурой, но требует серьезного подхода. Для того, чтобы результат получился правильным, необходимо соблюдать правила измерения давления. Регулярный контроль давления и знание его уровня — профилактика сердечно-сосудистых заболеваний в домашних условиях.

Одним из самых распространенных нарушений, связанных с нарушением АД, является гипертония. Нередко за ней кроется гипертоническая болезнь, приводящая к инфаркту миокарда, инсульту и другим тяжелым осложнениям. Артериальная гипертензия протекает бессимптомно, поэтому следить за давлением необходимо как можно чаще. У кого диагноз артериальной гипертензии подтвержден, хорошо бы подружится с тонометром и проверять уровень давления как минимум два раза в день – утром и вечером.

При заболеваниях, связанных с отклонениями в АД, возникают головные боли, слабость, одышка, боль за грудиной и др.

Мы подготовили для вас 5 простых рекомендаций:

1. Спокойная обстановка и тишина

Во время измерения артериального давления в помещении не должно быть посторонних звуков. Любой источник звука лучше выключить, чтобы не отвлекаться на него. Перед измерением нужно спокойно посидеть несколько минут, так как любая незначительная физическая активность вызывает повышение давления. Во время измерения давления нельзя разговаривать и менять свое положение.

Также за 15-30 минут до начала измерения не стоит курить, так как после курения будет наблюдаться повышение давления в течение 1,5-2 часов. За 15 минут откажитесь от кофе или чая, это тоже может спровоцировать подъем давления и искажение реальных цифр. #555555; font-family: Arial; font-size: 12pt;»>

2. Положение сидя, рука на поверхности

Лучше всего измерять АД в положении сидя. В положении стоя лучше не снимать показания АД, так как человек, которому проводят измерение, должен быть расслаблен. А в положении лежа показатели давления будет всегда ниже реальных цифр. Сидеть необходимо прямо, облокотившись на спинку стула, ноги — обязательно не скрещены, стоят ровно на поверхности пола. Нужно занять удобное и комфортное положение, расслабиться и успокоиться перед измерением давления.

Руку, на которую надета манжета, лучше всего положить на поверхность и расслабить, если рука будет напряжена, давление будет повышено. #555555; font-family: Arial; font-size: 12pt;»>

3. После спорта — отдохнуть

Если во время занятий спортом или после них давление немного поднимается выше нормы, то этот процесс не считают отклонением. Через какое-то время обычно оно снова нормализуется.

Если перед измерением давления вы занимались спортом или проявляли любую другую физическую активность, то отдохните около получаса или сорока минут. Расслабьтесь и подождите, пока пульс и давление придут в вашу физиологическую норму и только после этого измеряйте давление.

Если выяснится, что кровяное давление держится в повышенном состоянии несколько часов, то это может свидетельствовать о наличии гипертонии. Гипертоническая болезнь — это периодические скачки артериального давления. #555555; font-family: Arial; font-size: 12pt;»>

4. Лучше выбирать автоматический тонометр для дома

Давайте разберемся, какой тонометр практически не ошибается. Одним из самых точных тонометров является ртутный тонометр, но для домашнего пользования он абсолютно не подходит, так как этот аппарат опасен, и необходимо просить помощи для измерения уровня АД. Также есть механические и автоматические тонометры. В последнее время, в больницах начали постепенно отказываться от “классики” и отдавать предпочтение автоматическим тонометрам . При измерении давления такие тонометры дают минимум погрешности.

Согласно рекомендациям ВОЗ, автоматический тонометр является лучшим помощником при измерении уровня АД дома. Они легки в использовании, могут измерить ваш пульс, погрешность в измерении минимальна у таких современных приборов.

Приобретая тонометр, обратите внимание на наличие инструкции на русском языке и отсутствие видимых дефектов у прибора.

Если выбор пал на механический тонометр – стоит помнить, что к нему нужно приобрести фонендоскоп, так как иногда он не входит в комплект.

Приборы для измерения давления лучше всего покупать в аптеке. К примеру, на Здравсити в специальном разделе здесь . #555555; font-family: Arial; font-size: 12pt;»>

5. Отменяем капли в нос и глаза

За несколько часов до измерения давления необходимо отменить использование назальных и глазных капель, так как эти препараты могут незначительно, но поднять ваше АД. К препаратам, влияющие на повышение АД относятся:

  • сосудосуживающие капли в нос.
  • глазные капли.
  • аэрозоли и другие препараты для бронхиальной астмы и др.

Измеряем давление правильно

Еще несколько правил, чтобы цифры вашего АД были верными:

  • На руку не должна давить манжета, иначе значения давления будут завышены. Если манжета будет затянута слабо, то значения АД будут низкими.
  • Сильно затягивать манжету не стоит, должно остаться небольшое пространство, между манжетой и рукой, чтобы можно было просунуть 1-2 пальца.
  • Надевать манжету необходимо на голую руку, чтобы не было соприкосновения с тканью одежды.
  • Специалисты рекомендуют проводить замер АД на обеих руках, а затем повторить измерение. Бывает и так, что показатели АД на обеих руках одинаковы. В таком случае понять, на какой руке мерить давление, можно по другим критериям, например, правша человек, или левша. Если вы правша, то замер АД нужно проводить на левой руке, и наоборот.

Норма артериального давления

Показатели АД напрямую зависят от образа жизни, возраста и вредных привычек и других факторов, влияющих на наше АД.

По рекомендациям ВОЗ:

  • 120/79 мм рт.ст. – норма
  • 135/80 – повышенное давление, необходимо наблюдение.
  • 140/90 или выше — высокое давление, за которым нужно следить и при необходимости обратиться к врачу за помощью.
  • Что касается пульса, то его норма в спокойном состоянии может быть 60-80 ударов в минуту.

Итак, измерение своего давления является необходимой процедурой, как для профилактики, так и для тех людей, кто страдает сердечно-сосудистыми заболеваниями. Следуя всему, что указано выше, вы добьетесь точных результатов своего АД.

Читайте также  Как добраться до Сергиевой лавры

#555555; font-family: Arial; font-size: 12pt;»>Будьте здоровы!

Формула давления — примеры и условия расчетов

Точные науки

Единица измерения давления в физике и химии — буква «Р» (перевод на латинский — «pressūra). Если наблюдается равновесие внутри и снаружи стенок цилиндра, показатель обозначается «П». По международной системе используются Паскали. Используя формулу давления жидкости и силу, можно прийти к выводу, что 1 Па=1 Н/ 1 кв. м. Так как единица мала, применять её в расчётах сложно.

Из таблицы стандартных конвертеров в физике чаще используются обозначения:

  1. Бары. 1 Бар=105 Па.
  2. Торры либо мм ртутного столба (1 торр равен 133 Па).
  3. Мм вод. столба.

Для определения давления используется сила и площадь: Р = mg / S. Существует зависимость величины от объёма и массы. Для показателя характерно следующее свойство: чем меньше площадь, тем большая сила оказывается на тело. Если давление не изменяется, но увеличивается S, тогда искомый показатель уменьшается.

Главные формулы

При изменении условия агрегатного состояния вещества наблюдаются отличные друг от друга свойства. С учётом этого принципа определяется способ вычисления Р. Для гидростатического состояния используется формула: Р = pgh, где:

  • р — плотность;
  • g — ускорение;
  • h — высота.

Гидростатика применяется к газам. Исключение — вычисление АД. Это объясняется разностью высот и плотностей воздушных масс. От глубины погружения предмета либо объекта зависит значение Р вещества. Так как сила F вычисляется путём умножения m на g, а масса воды — p на V, идеальным вариантом для расчёта давления считается выражение: P = pVg / S. Формула применяется на онлайн-ресурсах, где можно решать задачи по физике и химии.

Если площадь записать в виде S= V/h, тогда Р= pgh. Давление в воде либо иной жидкости вычисляется с учётом изменения верхнего слоя. Это приводит к образованию другого Р. Чтобы найти абсолютную силу, используется формула:

Р = Р0 + 2QH, где:

  • Р0 — давление неизменяемого слоя;
  • Q — поверхность натяжения жидкого вещества;
  • H — среднее значение.

Последний показатель должен сообщаться между первыми двумя, поэтому он считается усреднённым. Для определения значения используются радиусы кривизны: ½ (1/R1+ 1/R2). Каждый вид газа оказывает особенное парциальное давление. Для идеального состояния характерна сумма Р каждого отдельного компонента смеси. Частая ошибка, которую допускают школьники при вычислении давления воздуха — применение только кислорода. Но воздух представлен в виде различных газов:

  • аргон;
  • азот.

Для нахождения давления воздушных масс используется формула P=P1+P2+P3…

Виды величины

Давление может быть различным (избыточным, барометрическим). Абсолютное понятие характерно для вещества либо объекта, на которое не оказывают влияния иные газы. Показатель измеряется в Паскалях. Он вычисляется по следующему калькулятору: нормальное Р = Р2 + Р3 или Р = Р2 — Р4.

Начало отсчёта идёт от планеты Земля, силы внутри сосуда, из которого удалён воздух. Величина используется во многих термодинамических формулах. Для определения гравитации используется понятие барометрическое либо атмосферное давление. Оно изменяется с учётом температуры атмосферы, времени, высоты.

В норме показатель равняется 760 мм рт. ст., при этом температура должна соответствовать нулю по Цельсию. Чем выше находится объект от Земли, тем ниже оказывается на него давление. Значение уменьшается на 100 Па через каждый восьмой километр.

В горах вода закипает быстрее, чем в домашних условиях: давление воздействует на температуру кипения. Если оно снижается, уменьшается t. Зависимость сохраняется и в обратном порядке. На подобном свойстве функционируют некоторые кухонные приборы: скороварка, автоклав. При повышении номинального Р внутри поднимается температура.

Для расчётов применяется стандартная формула, где используются переменные:

  • плотность воздушных масс вблизи уровня Земли;
  • высота;
  • ускорение;
  • температура;
  • молярная масса.

Если количество частиц задано в молях, используется формула с постоянной величиной К. При проведении расчётов учитывается вероятность изменения температуры, что связано со сменой погоды, набором высоты, географической широтой. Если из атмосферного Р вычесть измеренное, получится избыточная сила. С учётом результата изменяется название показателя:

  • положительный — манометрический;
  • отрицательный — вакуумметрический.

Последнее значение не может превышать барометрический уровень. Разница давлений в разных точках называется дифференциальным явлением. Его используют, чтобы определить Р на определённом оборудовании. Такое понятие используется в нефтедобывающей отрасли.

Решение задач

В задачах по физике формулы давления могут выглядеть по-разному. Задача первая: нужно найти Р, оказываемое телом на судно и грунт под водой, когда водолаз находится в движении. Человек весит со снаряжением на суше 180 кг. Площадь стопы равняется 360 кв. см. Сила, с которой человек воздействует на судно равно 180/360 = 0.5 (кгс/см). Используя таблицу, величину можно перевести в Па. Получится 49 кПа. На грунт под водой оказывается сила в 2,46 кПа.

Пример 2: нужно вычислить абсолютное Р воды, если глубина равна 150 м, сила — 765, а масса тела — 1,024 кгс/л. Решение: P = 765/735,6+1,024×150/10=16.4.

Пример 3: ёмкость баллона равна 40 л, давление в нём 150 кгс/см 2 . Нужно найти V свободных воздушных масс. Решение: начальное Р вычисляется следующим образом: 150+1 = 151 кгс/кв.см. Начальное V равно 40 литров. Свободное V вычисляется p1xнач V/p2=6.04 куб. м. Аналогичным способом решаются задачи, где нужно найти Р любой жидкости, твёрдого объекта, газового вещества.

Измерительные приборы

Можно сэкономить время на расчётах, воспользовавшись специальными приборами, функционирующими путём определения давления в соответствующей среде, что схоже с манометром. Их отличия между собой заключаются в инструкции по эксплуатации, сфере использования, точности, области применения.

Чтобы определить АД, понадобится манометр типа барометра. Для определения разряжения (Па меньше атмосферного) понадобится иная разновидность аппарата — вакуумметр. У человека показатель определяется с помощью сфигмоманометра. Большинство пациентов называют такое оборудование неинвазивным тонометром.

Подобные приборы классифицируются на следующие подвиды:

  • ртутные механические;
  • полуавтоматические;
  • автоматические цифровые.

Их погрешность зависит от материалов, используемых в процессе производства и области измерения. Некоторые устройства одновременно измеряют давление и пульс. Они работают автоматически от батареек. За счёт наличия цифрового табло легко узнать результат. Более точными считаются механические.

Чтобы определить Р, понадобится надеть манжет на правую руку больного. Зажав механизм, производится накачка груши. Максимальный и минимальный пределы начинаются с появления, а затем с исчезновения характерного стука. Постепенно механизм ослабляется. Для получения точных данных потребуется опыт работы с механическим тонометром и внимательность. Если наблюдаются колебания давления в воздухе, понадобится дифнамометр либо манометр.

Формула давления в физике

Содержание:

Давление – очень важная физическая величина, играющая огромную роль, как в окружающей природе, так и жизни человека. Внешне незаметное человеческому глазу давление может очень хорошо ощущаться каждым из нас. Особенно хорошо это усвоили люди в возрасте, часто страдающие от повышенного давления (или наоборот от пониженного). Но в нашей статье мы больше поговорим именно о давлении в физике, о том, как оно измеряется и рассчитывается, какие есть формулы для расчетов давления разных субстанций: воздуха, жидкости или твердого тела.

Определение

Под давлением в физике понимается термодинамическая величина, выраженная соотношением перпендикулярной силы давления на площадь поверхности, на которую она воздействует. При этом согласно закону Паскаля если система находится в состоянии равновесия, то давление на нее будет одинаковым для всех точек системы.

В физике, как впрочем и химии, давление обозначают большой буквой Р, идущей от латинского слова «pressura» – давление. (В английском языке давление так и осталось почти без изменения – pressure).

Общая формула

Из классического определения того, что такое давление можно вывести общую формулу для его расчета. Выглядеть она будет таким образом:

Где F – это сила давления, а S – площадь поверхности на которую она действует. То есть иными словами формула нахождения давления – это сила, воздействующая на определенную поверхность, разделенная на площадь этой самой поверхности.

Как видно из формулы, при расчете давления всегда действует следующий принцип: чем меньше пространство, на которое влияет сила, тем большее количество давящей силы на него приходится и наоборот.

Это можно проиллюстрировать простым жизненным примером: хлеб легче всего порезать острым ножом, потому что у острого ножа заточенное лезвие, то есть площадь поверхности S из формулы у него минимальна, а значит, давление ножа на хлеб будет максимально равно приложенной силе F того кто держит нож. А вот тупым ножом порезать хлеб уже сложнее, так как у его лезвия большая площадь поверхности S, и давление ножа на хлеб будет меньшим, и значит, чтобы отрезать себе кусок хлеба нужно приложить большее количество силы F.

Читайте также  Как есть орехи

Общая формула давления, по сути, отлично описывает формулу давления твердого тела.

Единицы измерения

Согласно стандартам Международной метрической системы давление измеряется в паскалях. Один паскаль из классической формулы равен одному Ньютону (Как мы знаем, Ньютон у нас единица измерения силы) разделенному на один квадратный метр.

Но увы на практике паскаль оказывается очень маленькой единицей и использовать его для измерения давления не всегда удобно, поэтому часто для измерения давления применяют другие единицы:

  • Бары – один бар равен 105 паскалей
  • Миллиметры водяного столпа
  • Метры водяного столпа
  • Технические и физические атмосферы

Формула гидростатического давления

Как мы знаем, разные агрегатные состояния вещества, имеют разные физические свойства. Жидкости своими свойствами отличаются от твердых тел, а газы в свою очередь отличаются от них всех. Поэтому вполне логично, что способы определения давления для жидкостей, твердых тел и газов также будут разными. Так, например, формула давления воды (или гидростатического давления) будет иметь следующий вид:

Где маленькая p – плотность вещества, g – ускорение свободного падения, h – высота.

В частности эта формула объясняет, почему при погружении водолазов (или батискафа или подводной лодки) на глубину все больше возрастает давление окружающей воды. Также из этой формулы понятно, почему на предмет, погруженный в какой-нибудь кисель, будет воздействовать большее давление, чем на предмет, погруженный просто в воду, так как плотность киселя (p) выше, чем у воды, а чем выше плотность жидкости, тем выше ее гидростатическое давление.

Приведенная нами формула гидростатического давления справедлива не только для жидкостей, но и для газов. Поэтому поднимаясь высоко в горы (где воздух более разрежен, а значит меньшее давление), как и спускаясь в подводные глубины, человек, водолаз или альпинист должен пройти специальную адаптацию, привыкнуть к тому, что на него будет воздействовать другое давление.

Резкая смена давления может привести к кессоной болезни (в случае с водолазами) или к «горной» болезни (в случае с альпинистами). И «кесонка» и «горняшка», как их сленгово называют водолазы и альпинисты, вызвана резкой сменной давления окружающей среды. То есть, если не подготовленный человек начнет вдруг подниматься на Эверест, то он быстро словит «горняшку», а если этот же человек начнет опускаться на дно Мариинской впадины, то гарантировано получит «кесонку». В первом случае причиной будет не адаптация организма к пониженному давлению, а во втором – к повышенному.

Американские водолазы в декомпрессионой камере, призванной подготовить их к глубоководным погружениям и адаптировать организм к высокому давлению океанских глубин.

Парциальное давление и его формула

Хотя формула гидростатического давления применима для газов, но давления для них удобнее вычислять по другой формуле, формуле парциального давления.

Дело в том, что в природе редко встречаются абсолютно чистые вещества, причем это касается как жидкостей, так и газов. Обычно на практике в окружающем мире преобладают различные смеси, и логично, что каждый из компонентов такой смеси может оказывать разное давление, такое разное давление и называют парциальным. Определить парциальное давление просто – оно равно суме давлений каждого компонента рассматриваемой смеси. Отсюда формула парциального давления будет иметь следующий вид:

Где P1, P2 и P3 – давления каждого из компонентов газовой смеси, так званный «идеальный газ».

К примеру, чтобы определить давления воздуха обычной формулы гидростатического давления проделанной только с кислородом недостаточно, так как воздух в реальности представляет собой смесь разных газов, где помимо основного компонента кислорода, которым мы все дышим, есть и другие: азот, аргон и т. д.

Такие расчеты нужно проделывать при помощи формулы парциального давления.

Формула давления идеального газа

Также стоит заметить, что давление идеального газа, то есть каждого отдельного из компонентов газовой смеси удобно посчитать по формуле молекулярно-кинетической теории.

Где n – концентрация молекул газа, T – абсолютная температура газа, k – постоянная Больцмана (указывает на взаимосвязь между кинетической энергией частицы газа и ее абсолютной температурой), она равна 1,38*10 -23 Дж/К.

Приборы для измерения давления

Разумеется, человечество изобрело многие приборы, позволяющие быстро и удобно измерять уровень давления. Для измерения давления окружающей среды, оно же атмосферное давление используют такой прибор как манометр или барометр.

Так выглядит классический барометр для измерения атмосферного давления.

Чтобы узнать артериальное давление у человека, часто служащее причиной недомоганий используется прибор известный большинству под названием неинвазивный тонометр. Таких приборов существует множество разновидностей.

Также биологи в своих исследованиях занимаются расчетами осмотического давления – это давление внутри и снаружи клетки. А метеорологи, в частности по перепадам давления в окружающей среде предсказывают нам погоду.

Рекомендованная литература и полезные ссылки

  • Кузнецов В. Н. Давление. Большая Российская Энциклопедия. Дата обращения 27 августа 2016.
  • E.R. Cohen et al, «Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry», IUPAC Green Book, 3rd Edition, 2nd Printing, IUPAC & RSC Publishing, Cambridge (2008). — p. 14.

Видео

Читаем показатели артериального давления

  • 11

Единственный способ узнать, есть ли у вас высокое или низкое артериальное давление — это измерить свое артериальное давление. Понимание ваших результатов является ключом к контролю вашего артериального давления.

  • Систолическое артериальное давление (Первое или верхнее число) — максимальное давление в артериях в момент, когда сердце сжимается и выталкивает кровь в артерии.
  • Диастолическое артериальное давление (Второе или нижнее число) — показывает давление в артериях в момент расслабления сердечной мышцы, оно отражает сопротивление периферических сосудов.

Какое число важнее?

Обычно больше внимания уделяется систолическому артериальному давлению (первое число) как главному фактору риска сердечно-сосудистых заболеваний для людей старше 50 лет. У большинства людей систолическое артериальное давление неуклонно повышается с возрастом из-за потери эластичности крупных артерий, увеличения частоты сердечных сокращений и развития сосудистых заболеваний.

Тем не менее, повышенное систолическое или повышенное значение диастолического артериального давления может использоваться для постановки диагноза высокого артериального давления. Риск смерти от ишемической болезни сердца и инсульта удваивается с увеличением систолического давления на 20 мм рт. ст. или диастолического на 10 мм рт. ст. среди людей в возрасте от 40 до 89 лет.

Диапазоны артериального давления

У нас в стране придерживаются норм Европейского общества по изучению гипертензии, также есть рекомендации Министерства здравоохранения Российской Федерации от 2020, которые установили следующие диапазоны цифр:

  • Нормальное – АД-систолическое менее АД 120-129 мм.рт.ст., диастолическое АД менее 80-85 мм.рт.ст.
  • Высоко нормальное – систолическое АД 130-139 мм.рт.ст., диастолическое АД 85-89 мм.рт.ст.
  • 1 степень – 140-159/90-99 мм.рт.ст.
  • 2 степень – 160-179/100-109 мм.рт.ст.
  • 3 степень – более 180/110 мм.рт.ст.

Примечание: Диагноз должен быть подтвержден врачом. Гипертония – это заболевание или диагноз, а гипертензия – сам факт повышения давления. Врач также может оценить любые необычно низкие показатели артериального давления и связанные с ним симптомы.

Нормальное давление

  • Оптимальное АД — САД менее 120 мм.рт. ст. и/или ДАД менее 80 мм рт. ст.
  • Нормальное АД — давление в диапазоне САД 120–129 мм рт. ст. и/или ДАД 80–84 мм рт. ст.

Если ваши результаты попадают в эту категорию, придерживайтесь полезных для сердца привычек, таких как сбалансированная диета и регулярные упражнения.

Повышенное давление

Повышенное артериальное давление — это когда показания постоянно находятся в диапазоне выше 140 мм.рт.ст для систолического и для диастолического более 90 мм рт. ст. Необходимо принять меры для контроля этого состояния.

Гипертония 1 степени

1 степени гипертонии — это когда артериальное давление постоянно колеблется систолическое в пределах 140–159 и/или диастолическое выше 90–99 мм рт. Ст. На этой стадии высокого кровяного давления врачи могут порекомендовать изменить образ жизни и могут рассмотреть возможность приема лекарств от кровяного давления. Дальнейшие действия зависят от вашего риска атеросклеротических сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗС), таких как сердечный приступ или инсульт и факторов риска.

Гипертония 2 и 3 степени

2 степень гипертонии — это когда артериальное давление постоянно находится на уровне 160/100 мм.рт.ст. или выше. На этих стадиях высокого кровяного давления врачи могут назначить комбинацию лекарств от кровяного давления и порекомендовать незамедлительно изменить образ жизни.

Гипертонический криз

Эта стадия высокого кровяного давления требует медицинской помощи. Если ваши показания артериального давления внезапно превысят 180/120 мм рт. ст., подождите пять минут, а затем снова проверьте артериальное давление. Если ваши показатели по-прежнему необычно высоки, немедленно обратитесь к врачу. Возможно, у вас гипертонический криз.

Если ваше кровяное давление выше 180/120 мм рт. ст. и вы испытываете признаки возможного поражения органов, такие как боль в груди, одышка, боль в спине, онемение / слабость, изменение зрения или затрудненная речь, не ждите, снижения давления. Позвоните 103

Симптомы пониженного давления

Большинство врачей считают хроническое низкое артериальное давление опасным только в том случае, если оно вызывает заметные признаки и симптомы, такие как:

  • Головокружение
  • Тошнота
  • Обморок
  • Обезвоживание и необычная жажда
  • Нехватка концентрации
  • Затуманенное зрение
  • Холодная, липкая, бледная кожа
  • Учащенное дыхание
  • Усталость
  • Депрессия

Единичное отклонение показателей давления от нормы не является поводом для беспокойства, если только вы не испытываете каких-либо других симптомов.

Почему артериальное давление измеряется в мм рт. ст.

Аббревиатура мм рт. ст. означает миллиметры ртутного столба. Ртуть использовалась в первых точных манометрах, и единица измерения до сих пор используется в медицине как стандартная единица измерения давления.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: