1

2 CO TO JEST CIŚNIENIE? Ciśnienie – wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność:

3 POMIAR CIŚNIENIA Ciśnienie mierzymy: -barometrem, -manometrem.

4 JEDNOSTKA Jednostką ciśnienia w układzie SI jest 1 Pa. Jest to ciśnienie jakie wywiera siła 1N, naciskając na powierzchnię 1m².

5 PRZYKŁADY CIŚNIENIA Najwyższe: W Polsce najwyższe ciśnienie zanotowano16 grudnia 1997r. w Suwałkach. Było to 1054 hPa. Najwyższe na świecie zanotowano 19 grudnia 2001r. w Mongolii, wyniosło wtedy 1086 hPa. Najniższe: 965,2 hPa zanotowano 26 lutego 1989r. w Szczecinie i w Łodzi. Najniższe na świecie 870 hPa zmierzono na Północnym Pacyfiku. Na Oceanie Atlantyckim w oku huraganu Wilma zanotowano ciśnienie 882 hPa. Wilma spustoszyła później Florydę.

6 DOŚWIADCZENIA: OBSERWACJA SKUTKÓW CIŚNIENIA ATMOSFERYCZNEGO Konieczne przedmioty: szklanka, woda, kartka papieru. Kolejne czynności:  Szklankę napełnij po brzegi.  Przykryj ja kartką papieru.  Połóż dłoń na kartce i odwróć szklankę do góry dnem.  Usuń dłoń. Wynik obserwacji: Po usunięciu dłoni papier szczelnie przylega do powierzchni górnej krawędzi szklanki, woda nie wylewa się. Wyjaśnienie: Od dołu na kartkę papieru ciśnie powietrze atmosferyczne. Ponieważ siła ciężkości wody jest mniejsza od siły pochodzącej od ciśnienia powietrza, kartka szczelnie przylega do krawędzi szklanki, co uniemożliwia wylewanie się wody.

7 Ciśnienie powietrza. Konieczne przedmioty: plasterek cytryny, talerz, słoik, zapałki. Kolejne czynności:  W plasterek cytryny wbijamy cztery zapałki tak, aby tworzyły boki ostrosłupa, następnie plasterek kładziemy na wodzie.  Zapalamy zapałki.  Szybkim ruchem nakrywamy je słoikiem. Wynik obserwacji: Powietrze w słoiku nagrzewa się, rozszerza i wydostaje na zewnątrz. Kiedy zapałki zgasną, temperatura powietrza zamkniętego w słoiku gwałtownie maleje, a w konsekwencji spada też ciśnienie. Woda jest zasysana do słoika do momentu, kiedy jej ciśnienie hydrostatyczne doprowadzi do równowagi cisnień.

8 CZARODZIEJSKA SZKLANKA Konieczne przedmioty: szklanka, książka, zimna i ciepła woda, gładka deska. Kolejne czynności:  Oprzyj deskę na książce tak, aby jej powierzchnia była lekko nachylona.  Zanurz szklankę w zimnej wodzie i postaw ją do góry dnem w górnej części deski.  Zanurz szklankę w ciepłej wodzie i postaw ją do góry dnem w tym samym miejscu na desce.  Usuń dłoń. Wynik obserwacji: Szklanka zanurzona w zimnej wodzie przesuwa się nieco w dół, ale zaraz się zatrzymuje. Szklanka zanurzona w ciepłej wodzie szybko ześlizguje się po desce. Wyjaśnienie: Ogrzane od ciepłej szklanki powietrze rozpręża się i niezauważalnie unosi szklankę nad deską, dzięki czemu zmniejsza się siła tarcia i szklanka może swobodnie się ześlizgnąć.

9 ZABAWKI WYKORZYSTUJĄCE ZJAWISKA ZWIĄZANE Z CIŚNIENIEM POWIETRZA  Ptaszek kiwaczek  Nurek Kartezjusza  Poduszkowiec

10 PRAWO PASCALA Jeżeli na ciecz lub gaz w zbiorniku zamkniętym działamy siłą, wówczas wytworzone w ten sposób dodatkowe ciśnienie wewnątrz zbiornika jest przenoszone we wszystkich kierunkach jednakowo.

11 WYKORZYSTANIE PRAWA PASCALA układy hamulcowe (np. samochodów, roweru, tramwaju) działanie urządzeń pneumatycznych (prasa pneumatyczna) pompa hydrauliczna działanie urządzeń hydraulicznych (podnośnik hydrauliczny, młot pneumatyczny) dmuchanie balonów pompowanie dętki, materaca

12 PRASA HYDRAULICZNA: - schemat - model

13 CO TO JEST? próżnia to obszar, w którym nie ma żadnych mogących oddziaływać ciał ani płynów. Dlatego w kosmosie nie ma tlenu, ani nie rozchodzi się dźwięk, do tego w próżni występuje bardzo mała siła przyciągania.

14 KIEDY I PRZEZ KOGO ZOSTAŁO ODKRYTE? Na przełomie XVI i XVII wieku istnienie próżni zostało wykazane empirycznie przez Torricellego (doświadczenie Torricellego). Pojęcia tego używał też Galileusz. Pojęcie próżni występuje wyraźnie w pracach Newtona, a podstawowe reguły mechaniki newtonowskiej sformułowane są w odniesieniu do ruchu ciał materialnych w próżni. Z mechaniki newtonowskiej pochodzi potoczne rozumienie próżni jako spójnego obszaru przestrzeni, w której nie ma cząstek obdarzonych masą.

15 DOŚWIADCZENIE TORRICELLEGO: Doświadczenie polega na napełnieniu metrowej probówki rtęcią. Próbówkę tę wprowadza się denkiem do góry do szerszego naczynia z rtęcią, aby naczynia utworzyły zespół połączony. W wyniku parcia rtęci znajdującej się wyżej na znajdującą się niżej, część płynu wypływa z probówki. Ponad rtęcią tworzy się próżnia zwana „próżnią Torricellego”. Po ustaleniu się równowagi w rurce pozostaje część rtęci. Wysokość pozostającego słupa rtęci jest niezależna od długości rurki, a jest zależna od ciśnienia atmosferycznego.

16