Закон паскаля прибор своими руками

5 опытов с пластиковой бутылкой, которые в увлекательной форме объяснят ребенку законы физики

Не каждому ребенку в школе дается физика. Главное убеждение многих родителей – необходимо прежде всего заинтересовать детей в предмете, ведь их природная любознательность работает лучше, чем принуждение к учебе. Пять простых опытов помогут интересно и увлекательно объяснить некоторые физические явления.

Демонстрация закона Паскаля

Вам понадобятся шило и большая бутылка. Сделайте шилом отверстия по всей поверхности емкости на расстоянии 10-15 см в разных местах. Затем наполните ее водой и надавите руками на нижнюю часть.

Закон Паскаля звучит так: давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.

Именно это явление и будет продемонстрировано: вода станет вытекать из отверстий одинаковыми струями, потому что сила равномерно распределяется в каждую точку жидкости.

Проверка атмосферного давления

Для опыта понадобится 100-200 мл горячей воды (но не кипятка, иначе бутылка деформируется). Нужно налить жидкость в бутылку, а затем хорошенько встряхнуть, чтобы воздух внутри емкости прогрелся. Потом воду вылить и сразу же закрыть крышку.

За счет остывания воздуха возникнет разница давлений внутри и снаружи сосуда.

Можно будет наблюдать сдавливание его стенок, сопровождаемое характерным хрустом. Концепция атмосферного давления станет для ребенка более понятной.

Давление жидкости

Для этого опыта необходимы шило и скотч. Проделайте несколько отверстий в бутылке на разной высоте. Затем нужно заклеить дырки скотчем, наполнить емкость водой и лишь потом освободить отверстия.

В результате образуются струи разной длины (это зависит от высоты столба жидкости). Таким образом, чем ниже отверстие, тем больше давление, и тем длиннее будет струя.

Движение воздуха

Простой, но эффектный эксперимент наглядно покажет принцип движения воздуха. Нужно поставить зажженную свечу позади бутылки, а потом попросить ребенка стать лицом к сосуду (примерно на 20 сантиметров).

Затем нужно предложить ему попробовать задуть свечу.

Огонь потухнет, будто перед ним нет никакой преграды, потому что воздух разделится на два потока, огибая емкость справа и слева. Эти потоки встретятся как раз там, где стоит свеча.

Сообщающиеся сосуды

Нужно взять 2-3 пластиковые бутылки и резиновые трубки. Отрежьте нижние части емкостей на расстоянии около 15 сантиметров от дна – именно они и понадобятся.

Потом соедините сосуды между собой с помощью трубок, налейте воду.

Останется лишь понаблюдать за поведением жидкости в емкостях – вода окажется в каждом сосуде на одном уровне.

Подписывайтесь на канал и делитесь с нами, какой опыт вы покажете своему ребенку.

Источник

Практическая значимость закона Паскаля

Введение

Закон Паскаля стал известен в 1663 году. Именно это открытие легло в основу создания суперпрессов с давлением свыше 750 000 кПа, гидравлического привода, который в свою очередь обусловил появление гидроавтоматики, управляющей современными реактивными лайнерами, космическими кораблями, станками с числовым программным управлением, могучими самосвалами, горными комбайнами, прессами, экскаваторами. Таким образом, закон Паскаля нашел огромное применение в современном мире. Однако, все эти механизмы достаточно сложны и громоздки, поэтому мне захотелось создать устройства, в основе действия которых лежит закон Паскаля, чтобы убедиться самому и убедить одноклассников, многие из которых считают, что глупо тратить время на «древность», когда нас окружают современные приборы, что тема эта по-прежнему интересна и актуальна. Кроме того, приборы, созданные своими руками, как правило, вызывают интерес, заставляют думать, фантазировать, да и на открытия «старины глубокой» смотреть другими глазами.

Объектом моего исследования является закон Паскаля.

Цель работы: опытное подтверждение закона Паскаля.

Гипотеза: знание закона Паскаля может пригодиться для конструирования строительной техники.

Практическая значимость работы: В моей работе представлены опыты для демонстрации на уроках физики в 7 классе средней общеобразовательной школы. Разработанные опыты можно демонстрировать как на уроке при изучении явлений (надеюсь, что это поможет сформировать некоторые понятия при изучении физики), так и в качестве домашних заданий учащимся.

Предложенные установки являются универсальными, одна установка может быть использована для показа нескольких опытов.

Глава 1.Все наше достоинство – в способности мыслить 1

Блез Паска́ль(1623-1662 г.г.)– французский математик, механик, физик, литератор и философ. Классик французской литературы, один из основателей математического анализа, теории вероятностей и проективной геометрии, создатель первых образцов счётной техники, автор основного закона гидростатики. В историю физики Паскаль вошел, установив основной закон гидростатики, и подтвердил предположение Торичелли о существовании атмосферного давления. В честь Паскаля называется единица измерения давления системы СИ. Закон Паскаля гласит: давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Даже известный закон Архимеда – это частный случай закона Паскаля.

Объяснить закон Паскаля можно с помощью свойств жидкостей и газов, а именно: молекулы жидкости и газа, ударяясь о стенки сосуда, создают давление. Давление увеличивается (уменьшается) при увеличении (уменьшении) концентрации молекул.

Широко распространена задача, с помощью которой можно понять действие закона Паскаля: при выстреле из винтовки в вареном яйце образуется отверстие, так как давление в этом яйце передаётся лишь по направлению ее движения. Сырое яйцо разбивается вдребезги, так как давление пули в жидкости, согласно закону Паскаля, передается одинаково по всем направлениям.

Кстати, известно, что сам Паскаль, используя открытый им закон, в ходе проведенных экспериментов изобрел шприц и гидравлический пресс.

Практическая значимость закона Паскаля

На законе Паскаля основана работа многих механизмов, по-другому, такие свойства газа, как сжимаемость и способность передавать давление во все стороны одинаково, нашли широкое применение в конструкции различных технических устройств.

1. Так, сжатый воздух используется в подводной лодке для ее подъема с глубины. При погружении специальные цистерны внутри подводной лодки заполняются водой. Масса лодки увеличивается, и она погружается. Для подъема лодки в эти цистерны закачивается сжатый воздух, который вытесняет воду. Масса лодки уменьшается, и она всплывает.

Рис.1. ПЛ в надводном положении: цистерны главного балласта (ЦГБ) не заполнены

Рис.2 .ПЛ в подводном положении: произошло заполнение водой ЦГБ

1. Устройства, в которых применяется сжатый воздух, называются пневматическими. К ним относится, например, отбойный молоток, которым вскрывают асфальт, рыхлят мерзлый грунт, дробят горные породы. Под действием сжатого воздуха пика отбойного молотка делает 1000—1500 ударов в минуту большой разрушительной силы.

1. На производстве для ковки и обработки металлов используется пневматический молот и пневматический пресс.

1. В грузовых автомобилях и на железнодорожном транспорте используется пневматический тормоз. В вагонах метро с помощью сжатого воздуха открываются и закрываются двери. Использование воздушных систем на транспорте связано с тем, что даже в случае утечки воздуха из системы он будет восполняться за счет работы компрессора и система будет исправно работать.
2. На законе Паскаля основана и работа экскаватора, где применяются гидравлические цилиндры для приведения в движение его стрел и ковша.

Глава 2. Душа науки – это практическое применение её открытий 2

Опыт 1 (видео, метод моделирования принципа действия данного прибора на презентации)

Действие закона Паскаля можно проследить на работе лабораторного гидравлического пресса, состоящего из двух соединенных между собой левого и правого цилиндров, равномерно наполненных жидкостью (водой). Черным цветом выделены пробки (грузы), указывающие на уровень жидкости в этих цилиндрах.

Рис. 3 Схема гидравлического пресса

Рис. 4. Применение гидравлического пресса

Что здесь произошло? Мы надавили вниз на пробку в левом цилиндре, которая вытеснила жидкость из этого цилиндра по направлению к правому цилиндру, вследствие чего пробка в правом цилиндре, испытывая давление жидкости снизу, поднялась. Таким образом, жидкость передала давление.

Тот же самый эксперимент только несколько в ином виде я провел у себя дома: демонстрация эксперимента с двумя соединенными друг с другом цилиндрами – медицинскими шприцами, соединенными друг с другом и наполненными жидкостью-водой.

Устройство и принцип действия гидравлического пресса описан в учебнике 7 класса для общеобразовательных школ , автор: А.В. Перышкин, издательство «Дрофа», 2009 г., § 47, стр. 111-113.

Опыт 2 (видео, использование метода моделирования для демонстрации сборки данного прибора на презентации)

В развитие предыдущего эксперимента для демонстрации закона Паскаля мною была также собрана модель деревянного мини-экскаватора, основа работы которого – цилиндры-поршни, наполненные водой. Что интересно, в качестве поршней, поднимающих и опускающих стрелу и ковш экскаватора, я использовал медицинские шприцы, изобретенные самим Блезом Паскалем в подтверждение его закона.

Итак, система состоит из обыкновенных медицинских шприцов по 20 мл (функция рычагов управления) и таких же шприцов по 5 мл (функция поршней). В эти шприцы мною была залита жидкость – вода. Чтобы соединить шприцы была использована система капельниц (обеспечивает герметизацию).

Для того чтобы указанная система заработала, мы надавливаем в одном месте на рычаг, давление воды передается в поршень, на пробку, пробка поднимается – экскаватор приходит в движение, опускается и поднимается стрела экскаватора и ковш.

Данный эксперимент можно продемонстрировать, отвечая на вопрос после § 36, стр. 87 учебника А.В.Перышкина для 7 класса : «На каком опыте можно показать особенность передачи давления жидкостями и газами?», опыт так же интересен с точки зрения доступности используемых материалов и практического применения закона Паскаля.

Опыт 3 (видео)

Присоединим к трубке с поршнем (шприцу) полый шар (пипетку) с множеством маленьких отверстий.

Наполним шар водой и нажмём на поршень. Давление в трубке увеличится, вода начнёт выливаться через все отверстия, при этом напор воды во всех струйках воды будет одинаковым.

Такой же результат можно получить, если вместо воды использовать дым.

Данный эксперимент является классическим для демонстрации закона Паскаля, однако использование материалов, доступных для каждого ученика, делает его особо эффектным и запоминающимся.

Аналогичный опыт описан и прокомментирован в учебнике 7 класса для общеобразовательных школ , автор: А.В.Перышкин, издательство «Дрофа» ,2009 г., § 36, стр. 86-87.

Заключение

В ходе подготовки к конкурсу я:

• изучил теоретический материал по выбранной мною теме;
• создал самодельные приборы и провел экспериментальную проверку закона Паскаля на следующих моделях: модель гидравлического пресса, модель экскаватора.

Выводы

Закон Паскаля, открытый в 17 веке, актуален и широко применяется и в наше время при конструировании технических устройств и механизмов, облегчающих работу человека.

Надеюсь, что собранные мной установки будут интересны моим друзьям и одноклассникам и помогут лучше разобраться в законах физики.

Источник

Прибор Паскаля

Прибор Паскаля. Чтобы показать, что давление жидкости на дно сосуда не зависит от формы сосуда, построим прибор с упругой мембраной в качестве дна сосуда.

Возьмём для этого небольшую жестяную баночку (например, из-под перца), вырежем у неё дно, но так, чтобы при этом сохранить боковой валик. Затем из твердой жести припаяем с боков две пластинки аа (рис. 376), согнутые под прямым углом. Далее подберём корковую пробку, плотно закрывавшую ее до половины и, наконец, из тонкой резины сделаем дно (можно воспользоваться животным пузырём или несколькими слоями детского воздушного шара).
В качестве сосудов для наполнения водой возьмем стеклянную химическую воронку высотой около 20—25 см, затем подберем стеклянную трубку такого же диаметра и по этому диаметру просверлим в пробке отверстие, чтобы воронка и трубка входили в неё со значительным трением. Когда эти главные части прибора готовы, можно его собрать. Для этого на деревянной подставке укрепим две вертикальные стойки (рис.),

на которые поставим железную банку. В них же на горизонтальной оси укрепим рычажок, снабжённый небольшим отростком, упирающимся в дно, и противовесом на противоположной стороне. На этой же подставке против конца стрелки следует поставить шкалу; что же касается определения высоты жидкости, то можно сделать соответствующий указатель, но можно измерять и простой линейкой. Чувствительность прибора зависит от эластичности мембраны. Поэтому при постройке следует отдать предпочтение резине.
На рисунке справа изображён набор сосудов для опытов с прибором Паскаля.

Диаметр трубок не должен быть слишком мал, чтобы можно было пренебречь капилярными силами. Для выливания воды из прибора можно сбоку в жестяную банку впаять короткую лагунную трубочку с резиновым наконечником, запирающимся химическим зажимом, или стеклянный кран.

Источник

Проект ученицы Закон Паскаля

Данный проект «Закон Паскаля» выполнила ученица 7 класс

Просмотр содержимого документа
«Проект ученицы Закон Паскаля»

Какое диво, под покровом ночи Я слышу странные слова – «Закон Паскаля, древний очень, Но знать его, ты всё-таки, должна». Я подчиняюсь, достаю тетрадь И до утра пытаюсь разобраться, О чем мне скажут газ или вода, И почему они должны сжиматься? А может быть, всё дело в силе, Которая содержится в воде, Она мне даст ответы, или… Законы газа всё-таки в огне? Как разобраться, почему И для чего мне знания такие?

Гениальный учёный, физик, математик, изобретатель, писатель, философ и религиозный мыслитель Блез Паскаль был необыкновенно одарённым человеком.

Родился Паскаль 19 июня 1623 г. в г. Клермон- Ферран во Франции.

Отец Паскаля Этьен был председателем налогового управления. Он прекрасно разбирался в математике и исследовал алгебраическую кривую 4-го порядка, названную в его честь «улиткой Паскаля». Этьен был знаком с такими известными математиками, как Ферма и Декарт.

В 1648 году то, что давление жидкости зависит от высоты ее столба, продемонстрировал Блез Паскаль. Он вставил в закрытую бочку, наполненную водой, трубку диаметром 1 см2, длиной 5 м и, поднявшись на балкон второго этажа дома, вылил в эту трубку кружку воды. Когда вода в ней поднялась до высоты

4 метра, давление воды увеличилось настолько, что в крепкой дубовой бочке образовались щели, через которые потекла вода.

Закон Паскаля формулируется так:

Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.

Если резиновый мяч раскурочить, Воду налить и нажать, что есть мочи – Брызнут из дырок его ручейки С силой давления Вашей руки.

Из пластмассовой бутылки с завинчивающийся крышкой изготовим прибор для демонстрации закона Паскаля. На дне и по бокам проткнём иголкой дырочки, потом в бутылку нальём воды и закроем крышкой. Когда начнём сжимать, то вода из дырочек польётся во всех направлениях одинаково, что подтверждает закон Паскаля

Рассмотрим следующий эксперимент. В сосуде, закрытом пробкой, находится вода. В пробку вставлены три одинаковые по диаметру трубки, нижние отверстия которых находятся в воде на одинаковой глубине, направлены в разные стороны (вниз, вбок и вверх), а также не достающая до воды трубка, к которой подсоединен резиновый баллон от пульверизатора. Закачивая с его помощью воздух в сосуд, мы увеличиваем давление, оказываемое воздухом на поверхность воды в сосуде. Замечаем, что при этом во всех трех трубках вода поднимается до одной и той же высоты. Следовательно, неподвижная жидкость, находящаяся в замкнутом сосуде, передает производимое на нее внешнее давление по всем направлениям одинаково (т.е. без изменения).

Наблюдения показывают, что так же передают внешнее давление и газы, находящиеся в закрытом сосуде.

Ход выполнения опыта:

1)Возьмите пластиковую бутылку, отрежьте дно и верхнюю часть. У вас получится цилиндр.

2)К нижней часть привяжите перчатку.

4)Опустите изготовленный прибор в сосуд с водой.

5)Наблюдайте физическое явление.

Результат: внутри жидкости существует давление.

Анализ: На одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям. С глубиной давление увеличивается.

1)Из двух дощечек сделайте стойку. Вертикальная дощечка будет стойкой для бутылки с водой, нижняя – горизонтальная – подставкой для тарелки.

2)Сделайте из проволоки – или жести – крепления для бутылки, с таким расчетом, чтобы опрокинутая бутылка не касалась горлышком дна поилки.

3)Налейте в поилку воды, а бутылку, тоже наполненную водой, опустите горлышком вниз, предварительно зажав горлышко рукой.

4)Установка готова. Её можно поставить в клетку с птицами или мелкими животными в живой уголок.

В КАКИХ ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ЗАКОН ПАСКАЛЯ ?

Закон Паскаля положен в основу устройства многих механизмов. Смотри рисунки запоминай !

Это упрощенная схема гидравлического подъемника, который устанавливается на самосвалах.

• www.phisiki.com
• Wikipedia®
• http://doc4web.ru/fizika/uchebniy-proekt-dlya-klassa-ispolzovanie-plastikovih-butilok-v-p.html

Источник