Научно - изследователска работа "Атмосферното налягане и изследването на влиянието му върху човешкото тяло." Атмосферното налягане Най-честите причини за колебания в кръвното налягане

„О, колко чудесни открития имаме
Подгответе дух на просветление
И опит, син на трудни грешки,
И гений, приятел на парадоксите...”
А. С. Пушкин

АКТУАЛНОСТ НА ПРОБЛЕМА

Не напразно взех за епитет стиховете на великия руски поет А. С. Пушкин, защото изучаването на повечето науки е невъзможно без поставяне на експерименти.
От учебника Светът„Научих за множеството удивителни явленияприрода. Исках да направя оформления природен феномени експериментирайте с тях. След като се заинтересувах, се запознах по-подробно с тези явления от литературата. Реших да експериментирам сам. Трябваше да покажа креативност и изобретателност.

Избрах два природни феномена:
* Атмосферно налягане.
* Атмосферни валежи (дъжд).

Около нашите Глобусъте атмосферата. Атмосферата е смес от различни газове, главно азот (78%) и кислород (21%). Атмосферата притиска земната повърхност. Но влиянието (налягането) на атмосферата не може да се види с очите. Можем да го усетим едва когато здравословното ни състояние се промени. И как не е лесно човек да разбере и изучи това, което не се вижда. Барометър може да помогне с това. Той измерва атмосферното налягане. Но съвременните барометри са много сложни и показват цифрови промени в атмосферата. Проектирах оформлението на най-простия барометър. Тя ви позволява да видите ефекта на атмосферното налягане върху мембраната на устройството и прави това явление от невидимо, съвсем реално (видимо).

Повече от 70% от повърхността на Земята е покрита с вода. От общото количество вода 1% е в атмосферата, 97% в океаните, а останалата част в реките, езерата и ледниците. Под влияние слънчева топлинаводата се изпарява и се издига във въздуха. Въздухът съдържа тази невидима водна пара. Количеството водна пара във въздуха се характеризира с индикатор за влажност. Докато водните пари се издигат, те се охлаждат и се събират в малки водни капчици, за да образуват облаци. Когато капките са достатъчно големи, те падат като валежи (дъжд или сняг). Колкото по-висока е влажността, толкова по-голяма е вероятността от образуване на облаци и валежи. Това означава, че като установим емпирично повишаване на влажността в атмосферата, ще можем да прогнозираме валежите. Събрах детектор за дъжд въз основа на ефекта от влажността в атмосферата.

Поставянето на експерименти е много вълнуващо занимание. Всички експерименти, които проведох, са прости и се извършват с прилагането на предпазни мерки, което е важно за тези, които провеждат експерименти у дома, особено за първи път. Описвам предварителната подготовка и етапите на изпълнение, което ми позволява внимателно да боравя с обектите в бъдеще и правилно да организирам работния си план. Освен с изучаваните природни явления, в тези експерименти можете едновременно да се запознаете със законите на физиката (електричеството) и да придобиете технически умения (запояване, сглобяване на електрическа верига, работа с отвертка). Винаги е полезно за мъжа.

По този начин проученият информационен материал и нашите собствени експерименти, базирани на него, формират основата на тази работа, определяйки нейната цел, цели и изводи.

ЦЕЛ НА ИЗСЛЕДВАНЕТО:

Поставяне на експерименти за изследване на явленията от заобикалящата природа.

ЦЕЛИ НА ИЗСЛЕДВАНЕТО:

* Провеждайте наблюдения на природни явления, избрани за експерименти (промени във времето, валежи);
* Разработване и провеждане на експерименти;
* Направете снимка на резултатите;
* Дайте препоръки за настройка на експерименти.

СОБСТВЕНО ИЗСЛЕДВАНЕ

Модел на моя барометър (Опит № 1).

опитен материал: буркан, балон, сламка от сок, тиксо и картон.

Отрязах балона и го дръпнах върху буркана. Резултатът е опъната мембрана. Закрепете топката на врата с еластична лента. Направих стрела от тръба за сок, заостряйки края й. Единия му край закрепих с тиксо в средата на топката, покриваща буркана. Стрелката трябва да е строго хоризонтална. Сложих парче картон до буркана, така че външният край на стрелката едва да го докосва, и маркирах позицията на върха й в червено (атмосферно налягане в началото на експеримента). Начертайте мащаб по тази линия. Залепих това парче картон с тиксо за буркана и проследих позицията на стрелката.

С повишаване на атмосферното налягане повърхността на топката сякаш се притискаше в съда и стрелката се издигаше нагоре по скалата.

Когато атмосферното налягане спадна, въздухът от кутията притисна повърхността на топката отвътре, като се насочи нагоре, и повдигна топката.

Стрелката отиде надолу по скалата. Няма да видите точните показатели за атмосферното налягане на такъв барометър, тъй като мембраната на опъната топка не е достатъчно тънка и чувствителна. Тръбата се спуска и издига само с едно деление, но нарастването и спадането на атмосферното налягане се вижда много ясно. Тези резултати съвпадат със съобщенията за времето в местния вестник.

Наблюденията показаха: С повишение на атмосферното налягане времето беше ясно и слънчево. С понижение на налягането - облачно, на места дъждовно.

Следващият ми опит е посветен на проучването валежи(дъжд). Облаците са се събрали. Скоро ще завали. Как да разберете за това навреме? Дъждомерът ще ми помогне.

Конструиране на модела „Определител за дъжд” (Опит № 2).

опитен материал: щипка, електрическа жица (около 2м, така че телта да стига до прозореца), 2 батерии тип “пръст”, крушка за фенерче, 2 винта, бучки захар.

Завинтях 2 винта в щипката от различни страни. Към тях прикрепих (запоих) оголените краища на жицата. Фиксирах парче захар между краищата на щипката, за да не се затвори електрическата верига.

Сглобих електрическата верига „детектор за дъжд“: свързах последователно проводника от щипката с батерия и електрическа крушка.

Той пусна щипката с парче захар през прозореца на улицата. При повишена влажност на въздуха (влажността е количеството вода в атмосферата), което се случва преди дъжд, захарта постепенно абсорбира вода, натрошава се и се чупи. Контактите се затварят и лампичката светва.

По мои наблюдения след около 30мин. започна да вали.

ИЗВОДИ

1. Атмосферното налягане, дъждът са явления, подчинени на ясни природни закони, които могат да се наблюдават и изучават.
2. Проведените експерименти позволяват по-доброто разбиране на тези закони.
3. Снимки и модели на експерименти потвърждават това изследване.
4. Препоръки за поставяне на експерименти, ще ви помогна да ги проведете сами.

Въз основа на резултатите, получени в хода на работата, е разработен набор от препоръки за начинаещи експериментатори:

* всички използвани вещества и материали трябва да са достъпни и безопасни за здравето;
* при настройка на експеримента „модел на барометър“ е необходимо да се използва голям съд с широко гърло, за да се създаде по-тънка и по-чувствителна мембрана
топка при издърпване и повече въздух в буркана за по-добра видимост на преживяването; тръбата трябва да е възможно най-тънка и лека;
* когато настройвате експеримента „детектор за дъжд“, трябва да използвате 3V батерия или две 1,5V батерии; вместо електрическа крушка можете да използвате електрически звънец (или малък транзистор, който работи на батерии и включва музикална вълна), събирайте електрическата верига последователно, по-добре е да запоявате оголените краища на жицата, за здравина на контактите.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Не е трудно да се проведат тези експерименти, но е интересно. Те са безопасни, прости и полезни. Моят барометър предупреждава баба ми за промени в атмосферното налягане и тя приема лекарството си навреме. Дъждът няма да ме изненада. Предстоят нови изследвания!

БИБЛИОГРАФИЯ

* Детска енциклопедия "Искам да знам всичко" // М. "Планета на детството" - 2003. - С. 260–261.
* Нова енциклопедияученик //– М. „Махаон”.– 2009.– С. 128 – 129.

Дашевски Глеб
Лицей, 3 клас
МОУ-лицей (физико-математически), Владикавказ

Контролната работа включва 18 задачи. За изпълнение на работата по физика се отделя 1 час 30 минути (90 минути).

Прочетете списъка с понятия, които сте срещали в курса на физиката.

Полет на самолет, ампер, топене на лед, нютон, електромагнитна вълна, фарад.

Разделете тези понятия на две групи според избрания от вас атрибут. Запишете в таблицата името на всяка група и понятията, включени в тази група.

Избери две верни твърденияза физически величини или концепции. Оградете числата им.

1. В асансьор има кутия, която се движи равномерно надолу от покой. Модулът на теглото на кутията е равен на модула на гравитацията.

2. Ускорение – физическа величина, която определя скоростта на изменение на скоростта на тялото.

3. Силата на триене при плъзгане зависи от зоната на контакт между пръта и повърхността.

4. Законът за всемирното притегляне е валиден само за материални точки.

5. Енергията на свързване на ядрото се определя от количеството работа, която трябва да се извърши, за да се раздели ядрото на съставните му нуклони, без да им се предава кинетична енергия.

Покажи отговора

Хилката се огъва при удар с топка за тенис. Каква сила кара ракетата да се огъва?

Покажи отговора

Еластична сила

Прочетете текста и попълнете пропуснатите думи:

намалява

се увеличава

не се променя

Думите в отговора могат да се повтарят.

Ракетата тръгва от земята и, ускорявайки се, се издига на малка височина над земната повърхност. По време на полет кинетичната енергия на ракетата е __________. В същото време потенциалната енергия на ракетата е __________. Може да се заключи, че при изстрелване на ракета общата й механична енергия е __________.

Покажи отговора

увеличава, увеличава, увеличава

Въздухът в запечатан съд се поставя в съд с вода и започва да увеличава обема си. Как ще се променят масата на въздуха, температурата и налягането в съда? За всяка стойност определете естеството на промяната и поставете знак "V" в желаната клетка на таблицата.


Покажи отговора

Свързаната система от елементарни частици съдържа 8 електрона, 8 неутрона и 8 протона. Използвайки фрагмент от Периодичната система от елементи D.I. Менделеев, определете йон или неутрален атом на кой елемент е тази система?

Покажи отговора

кислороден атом

Фигурите показват емисионните спектри на атомни пари на водород (1), хелий (2), натрий (3), смес от вещества (4). Сместа съдържа ли водород, хелий, натрий? Обяснете отговора.

Покажи отговора

водород (1), хелий (2), натрий (3) се съдържа в смес от вещества

Колко време ще отнеме нагревател със съпротивление 10 ома, за да произведе 250 kJ топлина, ако през него протича електрически ток от 10 A?

Пишете формули и правете изчисления.

Покажи отговора

Възможен отговор

Формулата на закона на Джаул-Ленц Q = I 2 Rt беше правилно написана и беше получена формула за изчисляване на времето t = Q / (I 2 R) = 250 000 J / (10 2 A 2 * 10 Ohm) = 250 s .

Подредете видовете електромагнитни вълни в ред на нарастване на честотата. Запишете съответната последователност от числа във вашия отговор.

1) Ɣ-лъчение

2) радиовълни

3) топлинно излъчване

Отговор: _____ → _____ → _____

Покажи отговора

Използван е волтметър за измерване на електрическото напрежение. Скалата на волтметъра е градуирана във V. Грешката на измерване на напрежението е равна на 0,5 от делението на скалата на волтметъра. Запишете в отговор показанията на волтметъра във V, като вземете предвид грешката на измерване.

Покажи отговора

Студентът изследва зависимостта на дължината на пружината L от масата на тежестите, лежащи в чашата на пружинната везна. Каква стойност на коефициента на твърдост на пружината е получил, като се вземат предвид грешките при измерване (\bigtriangleup m = ±1g \bigtriangleup L = ±0,2 cm)?

Запишете в отговор показанията на барометъра в kPa, като вземете предвид грешката на измерване.

Покажи отговора

Трябва да проучите как индексът на пречупване на светлината зависи от веществото, в което се наблюдава явлението пречупване на светлината. Предлага се следното оборудване:

хартия;

Лазерна показалка;

Полукръгли чинии от стъкло, полистирол и планински кристал;

Ъгломер.

В отговор:

1. Опишете експерименталната постановка.

2. Опишете процедурата за провеждане на изследване.

Покажи отговора

1. Използва се инсталацията, показана на фигурата. Ъгълът на падане и ъгълът на пречупване се измерват с транспортир.

2. Провеждат се два или три експеримента, при които лъчът на лазерна показалка се насочва към пластини от различни материали (стъкло, полистирол, планински кристал). Ъгълът на падане на лъча върху плоската повърхност на плочата се оставя непроменен и се измерва ъгълът на пречупване.

3. По формулата \frac(sin\alpha)(cos\beta)=n се намират и сравняват показателите на пречупване.

Установете съответствие между примерите и физическите явления, които тези примери илюстрират. За всеки случай на проявление физични явленияот първата колона изберете подходящото име на физическото явление от втората колона.

А) Скиор, който се е търкулнал по хълм върху хоризонтален участък, спира.

б) Бързо движеща се кола не може да спре веднага.

ФИЗИЧНИ ФЕНОМЕНИ

1) Когато едно тяло се плъзга по повърхността на друго, възниква сила на триене при плъзгане.

2) Инертност на телата.

3) Когато две тела се търкат едно в друго, те се наелектризират.

4) Гравитацията винаги е насочена към центъра на Земята.

Покажи отговора

Прочетете текста и изпълнете задачи 14 и 15.

Принцип на електрическия въздушен нагревател

Има четири основни вида електрически нагреватели за въздух: електрически конвектори, инфрачервени нагреватели, маслени нагреватели и вентилаторни нагреватели.

Ще говорим само за един от тях - електрическият конвектор. Конвекторът е оборудван с електрически нагревателен елемент. Ако специално загреете въздуха отдолу, той става топъл и се движи нагоре. На негово място идва част от студен въздух, който също се нагрява и се издига. Това явление се нарича конвекция. Същността му е в непрекъснатото движение въздушни масипоради неравномерно нагряване на различни слоеве. Плътността на въздуха зависи от температурата: колкото по-топъл е въздухът, толкова по-лек е той. И според закона на Архимед всички по-малко плътни тела в течност или газ изплуват на върха. Следователно топлият въздух винаги е под тавана, а студеният е винаги над пода. И това се случва, докато целият въздух в помещението стане приблизително еднаква температура.

Можете да зададете желаната температура на въздуха в помещението с помощта на копчето на термостата, като го настроите на позиция, съответстваща на определена температура.

Какво се случва след това? За да се получи отопление, електрическата верига на конвектора трябва да бъде затворена. Термостатът трябва да го отвори, ако температурата на въздуха е станала твърде висока. Но когато температурата на въздуха спадне, той трябва автоматично да го затвори отново, така че въздухът да продължи да се нагрява. За да направите това, термостатът е оборудван с подвижен елемент. Чрез завъртане на дръжката променяме ъгъла на този елемент.

Датчикът за температура на конвектора има пластина, изработена от материал с висок коефициент на топлинно разширение. Колкото повече се нагрява плочата, толкова повече се огъва. Докато въздухът е студен, плочата е в контакт с подвижния елемент на термостата. Плочата променя позицията си в зависимост от степента на нагряване на въздуха. Колкото по-горещо е, толкова повече се отклонява. И ще се отклони, докато отвори веригата. И това ще стане по-бързо, ако инсталирате повече ниска температура.

Когато веригата е отворена, няма отопление, така че въздухът се охлажда. Плочата на температурния сензор също се охлажда и се връща в първоначалното си положение - към термостатния елемент, чийто ъгъл се задава от потребителя. Веригата се затваря отново и въздухът се нагрява.

Кое физическо явление е в основата на работата на електрически конвектор?

Покажи отговора

Феноменът на топла конвекция

Изберете две верни твърдения от предложения списък и запишете номерата, под които са посочени.

Общинско държавно учебно заведение

Залесовско училище

Дизайн- изследвания

по физика

„Изследване на атмосферното налягане“.

Изпълнител: Соломатова Ангелина,

Ръководител:

Залесово

1. Въведение 3-4

2. Глава 1. Проява на атмосферното налягане 5-6

3. Глава 2. Измерване на атмосферното налягане. 7-8

4. Глава 3. Разкриване на зависимостта на атмосферните 9

надморско налягане

6. Заключение. 12

7. Списък с литература. 13

Въведение.

атмосфера.

Като резултат земната повърхности телата върху него изпитват натиска на цялата дебелина на въздуха или, както обикновено се казва, опит Атмосферно налягане.

Около нас се случват много невероятни неща. Веднъж, седейки в кухнята, забелязах памук на прозореца. Затворено е пластмасови шишетас пия вода, които стоят близо до перваза на прозореца и излъчват памук известно време след отваряне и затваряне на прозореца. Започнах да разглеждам бутилките. Оказа се, че при отворен прозорец бутилката се свива, затваряш прозореца - тя се изправя. Чудех се защо се случва това?


Реших да проуча този феномен.

Откриване на параметрите, от които зависи атмосферното налягане;

· изследване на влиянието на атмосферното налягане върху процесите, протичащи в живата природа.

Да разбера:

зависимост на атмосферното налягане от надморската височина;

Зависимостта на силата на атмосферното налягане от повърхността на тялото;

Ролята на атмосферното налягане в дивата природа.

ще наблюдаваи прояви на атмосферно налягане.

Ние живеем на дъното на въздушния океан. Над нас има огромна маса въздух. въздушна обвивка, заобикалящи земята, Наречен атмосфера(от гръцки. атмосферапара, въздух и сфера- топка).

Атмосферата, показана от наблюденията на полета изкуствени спътнициЗемята, се простира на височина от няколко хиляди километра. А въздухът, колкото и лек да е, все пак има тегло.

Поради действието на гравитацията, горните слоеве на въздуха, подобно на океанската вода, компресират долните слоеве. Въздушният слой, който е в непосредствена близост до Земята, се компресира най-много и според закона на Паскал пренася създаденото върху него налягане във всички посоки.

В резултат на това земната повърхност и телата върху нея изпитват налягането на цялата дебелина на въздуха или, както обикновено се казва, изпитват атмосферно налягане.

Как живите организми издържат на такива огромни натоварвания?

Как може да се измери атмосферното налягане и от какво зависи?

Глава 1. Прояви на атмосферно налягане.

Съществуването на атмосферно налягане може да обясни много от явленията, които срещаме в Ежедневието. Беше ми особено интересно забавни преживявания. Проведох експерименти, които могат да бъдат обяснени със съществуването на атмосферно налягане.

Опит 1.

https://pandia.ru/text/78/181/images/image002_103.jpg" width="120" height="166 src=">

Взех две епруветки, които влизаха една в друга. Налях вода в голяма епруветка и сложих по-малка. Устройството е обърнато. Водата е изтекла капка по капка и вътрешната епруветка ще се издигне.

Обяснение:Когато водата изтича, налягането между стените на епруветките става по-малко от атмосферното и атмосферен въздух, действайки отвътре на малка епруветка, я повдига..

Опит 3.

Тя сложи монета върху плоска чиния и наля малко вода. Монетата е под вода. Сега трябва да вземете монетата с голи ръце, без да мокрите пръстите си и без да изливате вода от чинията. За да направите това, трябва да изсмучете водата. Тя взе тънка чаша, изплакна я с вряла вода и я чукна върху чиния до монетата. Водата се събра под стъклото.

Обяснение:въздухът в чашата започва да се охлажда. Студен въздухзаема по-малко място от горещото. Стъклото, като медицински буркан за кръвосмучене, ще започне да абсорбира вода и скоро цялата ще се събере под него. Сега можете да изчакате, докато монетата изсъхне и да я вземете, без да се страхувате да намокрите пръстите си.

Глава 2. Измерване на атмосферното налягане и силата на атмосферното налягане.


Атмосферното налягане се измерва с помощта на анероиден барометър. След това измерих необходимите размери на телата: плот, учебник, молив и изчислих площите на повърхнините им. Използвайки формулата, F = p S изчислява силата на атмосферното налягане върху повърхността на масата, учебника и молива.

Номер опит

Атмосферно налягане

област на тялото,

Силата на атмосферата

налягане,

мм. rt. Изкуство.

Повърхност на масата

повърхност на учебника

Повърхност на кутията за молив

Заключение:Атмосферното налягане се променя ежедневно, което означава, че силата на атмосферното налягане също се променя.

Силата на атмосферното налягане при едно и също атмосферно налягане е различна и зависи от повърхността на тялото. Колкото по-голяма е повърхността на тялото, толкова по-голямо е влиянието на атмосферата върху него.

Човешко тяло, чиято повърхност с маса 60 kg и височина 160 cm е приблизително равна на 1,6 m2, е подложено на сила от 160 000 N, дължаща се на атмосферното налягане.

Живите организми издържат на такива огромни натоварвания поради факта, че налягането на течностите, изпълващи съдовете на тялото, балансира външното атмосферно налягане.

Глава 3

За да разкрия зависимостта на атмосферното налягане от надморската височина, измерих атмосферното налягане на различни етажи на триетажна сграда. Височината се определяше приблизително, според височината на пода.

Номер опит

Атмосферно налягане

Височина, m

мм. rt. Изкуство.

Заключение: Атмосферното налягане намалява с надморската височина.

Глава 4. Изработка на барометър

1. Всеки може да направи такъв барометър, като има под ръка следните устройства :

Стъклен буркан с широко гърло

Балон

Клечка за зъби

каналче

Картонен лист

ножици

Цветни моливи или заготовки на изображения "слънце" и "облак".

2. Производство на мембрана

С помощта на ножица отрежете гърлото на балона. Когато извършвате работа, е необходимо да държите острите краища на ножицата „далеч от вас“. Ненужни в този моментприспособленията и инструментите трябва да се поставят далеч от работното пространство.

3. Фиксиране на мембрана

Мембраната е прикрепена към горната отворена повърхност на кутията. Изборът на кутия се определя от твърдостта на материала, от който е направена. При извършване на операцията е препоръчително да държите буркана към асистента.

Мембраната се закрепва към гърлото на кутията с изолирбанд или тиксо. При закрепване е необходимо да се осигури плътността на буркана.

3.Изработване на стрелка на барометър

Тръбата за направата на стрелата се изрязва толкова дълго, че дължината й от центъра на гърлото до ръба на кутията е равна на дължината й извън кутията.

За направата на стрелата се използват клечка за зъби и сламка. Клечка за зъби и сламка се закрепват една за друга с тиксо.

Стрелката е прикрепена към повърхността на мембраната с лепяща лента. При закрепване е необходимо да поставите края на стрелката в областта на центъра на мембраната, така че да може да се "люлее" на ръба на кутията. Когато работите, важно е да фиксирате стрелката за първи път, за да предотвратите увреждане на целостта на мембраната.

4. Производство на барометърна скала

За производството на скалата се използва лист картон, чийто долен ръб е огънат. Иглата на барометъра трябва да бъде разположена в центъра на вертикалната равнина.

5. Изработване на баромна скалатра

За производството на скалата на барометъра се използват или празни изображения на "слънцето" и "облаците", или техните нарисувани изображения, които се прилагат върху вертикалната част на скалата. Слънцето е вътре Горна част, облак - до дъното.

6. Монтаж на кантара

Изработената скала се закрепва към барометъра с тиксо. Закрепването трябва да осигурява твърдостта на конструкцията

Външен вид на барометъра

7. Принцип на действие

Налягането вътре в барометъра е постоянно. С увеличаването на атмосферното налягане въздухът притиска мембраната, което я кара да увисне. В резултат на отклонението стрелката се придвижва към "слънцето", което показва предстоящото слънчево безоблачно време.

Налягането вътре в барометъра е постоянно. С намаляване на атмосферното налягане мембраната се огъва навън, стрелката се придвижва към „облака“, което показва предстоящото начало на лошо време.

6. Заключение.

Заключение.

В резултат на работата:

Научих как да измервам атмосферното налягане с барометър;

Проведени експерименти, доказващи наличието на атмосферно налягане;

Измерване на атмосферното налягане и силата на атмосферното налягане .

Разкриване на зависимостта на атмосферното налягане от надморската височина .

Направи барометър.

Разбирам, че когато правя есе, светът на знанието не е напълно изследван от мен. Хареса ми да изучавам налягането, да правя експерименти. Но има много интересни неща в света, които все още можете да научите, така че в бъдеще:

Ще продължа да изучавам тази интересна наука.

Надявам се моите съученици да се заинтересуват от този проблем и аз ще се опитам да им помогна.

В бъдеще ще продължа да изучавам състава на въздуха.

Провеждайте нови експерименти

Библиография:

1., избираема дисциплина "" Елементи на биофизиката "- М., "Уако", 2007 г.

2. I., Занимателни материали за уроци - М., "Издателство на NC ENAS", 2006 г.

3. А, Pourochnye развитие по физика, 7kl. - М. "Уако", 2005 г.

4. Как да подредите дейности по проектастуденти, М., "Аркти", 2006 г

внимание! Администрацията на сайта rosuchebnik.ru не носи отговорност за съдържанието методически разработки, както и за съответствие с разработването на Федералния държавен образователен стандарт.

  • Участник: Вертушкин Иван Александрович
  • Ръководител: Виноградова Елена Анатолиевна
Тема: "Атмосферно налягане"

Въведение

Днес навън вали. След дъжд температурата на въздуха се понижава, влажността се повишава и атмосферното налягане се понижава. Атмосферното налягане е един от основните фактори, които определят състоянието на времето и климата, така че познаването на атмосферното налягане е от съществено значение при прогнозирането на времето. голям практическа стойностима способността да измерва атмосферното налягане. И може да се измери със специални барометри. При течните барометри, когато времето се промени, колоната на течността се издига или пада.

Познаването на атмосферното налягане е необходимо в медицината, в технологичните процеси, в живота на човек и всички живи организми. Има пряка връзка между промените в атмосферното налягане и промените във времето. Повишаването или понижаването на атмосферното налягане може да е признак за промени във времето и да повлияе на благосъстоянието на човека.

Описание на три взаимосвързани физически явления от ежедневието:

  • Връзка между времето и атмосферното налягане.
  • Явления, лежащи в основата на работата на уредите за измерване на атмосферното налягане.

Уместността на работата

Уместността на избраната тема се крие във факта, че по всяко време хората, благодарение на своите наблюдения върху поведението на животните, са можели да предскажат промените във времето, природни бедствия, за да се избегнат човешки жертви.

Влиянието на атмосферното налягане върху нашето тяло е неизбежно, внезапните промени в атмосферното налягане влияят на благосъстоянието на човек, особено страдат зависимите от времето хора. Разбира се, не можем да намалим влиянието на атмосферното налягане върху човешкото здраве, но можем да помогнем на собственото си тяло. Правилното организиране на деня, разпределянето на времето между работа и почивка може да помогне за способността за измерване на атмосферното налягане, познаването на народните знаци и използването на домашно приготвени устройства.

Цел на работата:разберете каква роля играе атмосферното налягане в ежедневието на човека.

Задачи:

  • Научете историята на измерването на атмосферното налягане.
  • Определете дали има връзка между времето и атмосферното налягане.
  • Изучаване на видовете инструменти, предназначени за измерване на атмосферното налягане, произведени от човека.
  • Да изучава физическите явления, които са в основата на работата на уредите за измерване на атмосферното налягане.
  • Зависимостта на налягането на течността от височината на колоната на течността в течните барометри.

Изследователски методи

  • Анализ на литературата.
  • Обобщение на получената информация.
  • Наблюдения.

Област на обучение:Атмосферно налягане

Хипотеза: атмосферното налягане е важно за хората .

Значение на работата: материалът от тази работа може да се използва в класната стая и в извънкласните дейности, в живота на моите съученици, ученици от нашето училище, всички любители на изучаването на природата.

Работен план

аз Теоретична част(събиране на информация):

  1. Преглед и анализ на литературата.
  2. Интернет ресурси.

II. Практическа част:

  • наблюдения;
  • събиране на информация за времето.

III. Финална част:

  1. Изводи.
  2. Представяне на работата.

История на измерването на атмосферното налягане

Ние живеем на дъното на огромен океан от въздух, наречен атмосфера. Всички промени, които се случват в атмосферата, със сигурност ще засегнат човек, неговото здраве, начин на живот, т.к. човекът е неразделна част от природата. Всеки от факторите, които определят времето: атмосферно налягане, температура, влажност, съдържание на озон и кислород във въздуха, радиоактивност, магнитни бурии т.н. има пряко или косвено въздействие върху благосъстоянието и здравето на дадено лице. Нека да разгледаме атмосферното налягане.

Атмосферно налягане- това е налягането на атмосферата върху всички обекти в нея и земната повърхност.

През 1640 г. великият херцог на Тоскана решава да направи фонтан на терасата на своя дворец и нарежда да докара вода от близкото езеро с помощта на смукателна помпа. Поканените флорентински занаятчии казаха, че това не е възможно, тъй като водата трябва да бъде изсмукана над 32 фута (над 10 метра). А защо водата не се абсорбира до такава височина, те не можаха да обяснят. Херцогът помолил великия италиански учен Галилео Галилей да го разреши. Въпреки че ученият вече беше стар и болен и не можеше да прави експерименти, той все пак предположи, че решението на проблема е в определянето на теглото на въздуха и неговото налягане върху водната повърхност на езерото. Ученикът на Галилей Еванджелиста Торичели се зае със задачата да разреши този проблем. За да провери хипотезата на своя учител, той провежда известния си експеримент. Стъклена тръба с дължина 1 m, запечатана от единия край, беше напълно пълна с живак и плътно затваряйки отворения край на тръбата, той я обърна с този край в чаша с живак. Част от живака се разля от тръбата, част остана. Над живака се образува безвъздушно пространство. Атмосферата оказва натиск върху живака в чашата, живакът в тръбата също оказва натиск върху живака в чашата, тъй като е установено равновесие, тези налягания са равни. Да се ​​изчисли налягането на живака в тръба означава да се изчисли налягането на атмосферата. Ако атмосферното налягане се повиши или понижи, тогава стълбът на живак в тръбата се покачва или пада съответно. Така се появи единицата за измерване на атмосферното налягане - mm. rt. Изкуство. - милиметър живачен стълб. Наблюдавайки нивото на живака в тръбата, Торичели забелязва, че нивото се променя, което означава, че не е постоянно и зависи от промените във времето. Ако налягането се повиши, времето ще бъде добро: студено през зимата, горещо през лятото. Ако налягането спадне рязко, това означава, че се очаква появата на облаци и въздухът е наситен с влага. Тръбата на Торичели с прикрепена линийка е първият уред за измерване на атмосферното налягане - живачен барометър. (Приложение 1)

Създадени барометри и други учени: Робърт Хук, Робърт Бойл, Емил Мариот. Водните барометри са проектирани от френския учен Блез Паскал и германския бургомистър на град Магдебург Ото фон Герике. Височината на такъв барометър беше повече от 10 метра.

За измерване на налягането се използват различни единици: mm живачен стълб, физически атмосфери, в системата SI - Pascals.

Връзка между времето и барометричното налягане

В романа на Жул Верн „Петнадесетгодишният капитан“ описанието как да разбирам показанията на барометър ме заинтересува.

„Капитан Гюл, добър метеоролог, го научи да разчита барометъра. Ще опишем накратко как да използвате това прекрасно устройство.

  1. Когато след дълъг период на хубаво време барометърът започне да пада рязко и продължително, това е сигурен знак за дъжд. Въпреки това, ако добро времестоя много дълго време, тогава живачната колона може да падне за два или три дни и едва след това ще има забележими промени в атмосферата. В такива случаи, колкото повече време е минало между началото на падането на живачната колона и началото на дъждовете, толкова по-дълго ще стои дъждовно време.
  2. От друга страна, ако по време на дълъг дъждовен период барометърът започне да се покачва бавно, но стабилно, хубавото време може да се предскаже със сигурност. И хубавото време ще продължи толкова по-дълго, колкото повече време е минало между началото на издигането на живачната колона и първия ясен ден.
  3. И в двата случая промяната на времето, настъпила непосредствено след покачването или спадането на живачния стълб, се запазва за много кратко време.
  4. Ако барометърът бавно, но стабилно се покачва в продължение на два или три дни или повече, това предвещава хубаво време, дори ако през всички тези дни вали безспир, и обратното. Но ако барометърът се покачва бавно в дъждовни дни и веднага започне да пада, когато настъпи хубаво време, хубавото време няма да продължи много дълго и обратното
  5. През пролетта и есента рязък спад на барометъра предвещава ветровито време. През лятото, при големи горещини, предсказва гръмотевична буря. През зимата, особено след продължителни студове, бързият спад в живачната колона показва предстояща промяна в посоката на вятъра, придружена от размразяване и дъжд. Напротив, увеличаването на живачната колона по време на продължителни студове предвещава снеговалеж.
  6. Честите колебания в нивото на живачния стълб, покачване или понижаване, в никакъв случай не трябва да се считат за знак за дълъг подход; период на сухо или дъждовно време. Само постепенно и бавно падане или покачване на живачната колона предвещава началото на дълъг период на стабилно време.
  7. Когато в края на есента, след дълъг период на ветрове и дъждове, барометърът започне да се покачва, това предвещава северния вятър при настъпването на слана.

Ето общите изводи, които могат да се направят от показанията на този ценен инструмент. Дик Санд беше много добър в разбирането на прогнозите на барометъра и многократно се убеждаваше колко са правилни. Всеки ден проверяваше барометъра си, за да не бъде изненадан от промяната на времето.

Направих наблюдения за промените във времето и атмосферното налягане. И бях убеден, че тази зависимост съществува.

дата

температура,°C

валежи,

Атмосферно налягане, mm Hg

Облачност

Предимно облачно

Предимно облачно

Предимно облачно

Предимно облачно

Предимно облачно

Предимно облачно

Предимно облачно

Уреди за атмосферно налягане

За научни и ежедневни цели трябва да можете да измервате атмосферното налягане. За това има специални устройства - барометри. Нормалното атмосферно налягане е налягането на морското равнище при 15°C. Тя е равна на 760 mm Hg. Изкуство. Знаем, че при промяна на надморската височина от 12 метра атмосферното налягане се променя с 1 mmHg. Изкуство. Освен това с увеличаване на надморската височина атмосферното налягане намалява, а с намаляване се увеличава.

Модерният барометър е направен без течност. Нарича се анероиден барометър. Металните барометри са по-малко точни, но не толкова обемисти и крехки.

е много чувствително устройство. Например, качвайки се до последния етаж на девететажна сграда, поради разликата в атмосферното налягане на различни височини, ще открием намаляване на атмосферното налягане с 2-3 mm Hg. Изкуство.


Барометър може да се използва за определяне на надморската височина на самолет. Такъв барометър се нарича барометричен алтиметър или висотомер. Идеята за експеримента на Паскал формира основата за дизайна на висотомера. Той определя височината на издигане над морското равнище от промените в атмосферното налягане.

При наблюдение на времето в метеорологията, ако е необходимо да се регистрират колебания в атмосферното налягане за определен период от време, те използват записващо устройство - барограф.


(Storm Glass) (stormglass, netherl. буря- "буря" и стъклена чаша- „стъкло“) е химически или кристален барометър, състоящ се от стъклена колба или ампула, напълнена с алкохолен разтвор, в който камфор, амоняк и калиев нитрат са разтворени в определени пропорции.


Този химически барометър е бил използван активно по време на морските му пътувания от английския хидрограф и метеоролог, вицеадмирал Робърт Фицрой, който внимателно описва поведението на барометъра, това описание все още се използва. Ето защо stormglass се нарича още "барометър на Фицрой". През 1831–1836 г. Фицрой ръководи океанографска експедиция на борда на „Бийгъл“, която включва Чарлз Дарвин.

Барометърът работи по следния начин. Колбата е херметически затворена, но въпреки това в нея непрекъснато се появяват раждането и изчезването на кристали. В зависимост от предстоящите климатични промени в течността се образуват кристали различни форми. Stormglass е толкова чувствителен, че може да предвиди внезапна промяна на времето 10 минути предварително. Принципът на действие не е получил пълно научно обяснение. Барометърът работи по-добре, когато е близо до прозорец, особено в стоманобетонни къщи, вероятно в този случай барометърът не е толкова екраниран.


Бароскоп- устройство за следене на промените в атмосферното налягане. Можете да направите бароскоп със собствените си ръце. За направата на бароскоп е необходимо следното оборудване: стъклен буркан от 0,5 литра.


  1. Парче филм от балон.
  2. гумен пръстен.
  3. Лека стрела от слама.
  4. Тел за стрела.
  5. Вертикална скала.
  6. Кутия за инструменти.

Зависимост на налягането на течността от височината на колоната на течността в течните барометри

Когато атмосферното налягане се промени в течните барометри, височината на течния стълб (вода или живак) се променя: когато налягането намалява, то намалява, а когато се увеличава, се увеличава. Това означава, че има зависимост на височината на колоната течност от атмосферното налягане. Но самата течност притиска дъното и стените на съда.

Френският учен Б. Паскал в средата на 17 век емпирично установява закон, наречен закон на Паскал:

Налягането в течност или газ се предава еднакво във всички посоки и не зависи от ориентацията на зоната, върху която действа.

За да илюстрира закона на Паскал, фигурата показва малка правоъгълна призма, потопена в течност. Ако приемем, че плътността на материала на призмата е равна на плътността на течността, тогава призмата трябва да бъде в състояние на безразлично равновесие в течността. Това означава, че силите на натиск, действащи върху ръбовете на призмата, трябва да бъдат балансирани. Това ще се случи само ако натискът, т.е. силите, действащи на единица площ от повърхността на всяко лице, са еднакви: стр 1 = стр 2 = стр 3 = стр.


Налягането на течността върху дъното или страничните стени на съда зависи от височината на стълба течност. Сила на натиск върху дъното на цилиндричен съд с височина чи базова площ Сравно на теглото на колоната течност мг, Където м = ρ ghSе масата на течността в съда, ρ е плътността на течността. Следователно p = ρ ghS / С

Същото налягане в дълбочина чв съответствие със закона на Паскал, течността оказва влияние и върху страничните стени на съда. Налягане на колона течност ρ ghНаречен хидростатично налягане.

В много устройства, които срещаме в живота, се използват законите за налягането на течността и газа: комуникиращи съдове, водопроводи, хидравлични преси, шлюзове, фонтани, артезиански кладенци и др.

Заключение

Атмосферното налягане се измерва, за да бъде по-вероятно да се предвиди евентуална промяна на времето. Има пряка връзка между промените в налягането и промените във времето. Повишаването или понижаването на атмосферното налягане може с известна вероятност да е признак за промяна на времето. Трябва да знаете: ако налягането спадне, тогава се очаква облачно, дъждовно време, ако се повиши - сухо време, със студено време през зимата. Ако налягането спадне много рязко, е възможно сериозно лошо време: буря, силна гръмотевична буря или буря.

Дори в древни времена лекарите са писали за ефекта на времето върху човешкото тяло. В тибетската медицина се споменава: "болката в ставите се увеличава в дъждовно време и по време на периоди на силен вятър." Известният алхимик, лекар Парацелз отбелязва: "Който е изучавал ветровете, светкавиците и времето, знае произхода на болестите."

За да се чувства човек комфортно, атмосферното налягане трябва да бъде равно на 760 mm. rt. Изкуство. Ако атмосферното налягане се отклони дори с 10 mm в една или друга посока, човек се чувства неудобно и това може да повлияе на здравословното му състояние. Неблагоприятни явления се наблюдават при промени в атмосферното налягане - повишаване (компресия) и особено неговото понижение (декомпресия) до нормалното. Колкото по-бавно става промяната в налягането, толкова по-добре и без неблагоприятни последствия се адаптира човешкият организъм към нея.

ДЪРЖАВНО БЮДЖЕТНО СРЕДНО УЧЕБНО ЗАВЕДЕНИЕ

НА ПРОФЕСИОНАЛНОТО ОБРАЗОВАНИЕ НА РОСТОВСКА ОБЛАСТ

"КАМЕНСКИ КОЛЕЖ ПО СТРОИТЕЛСТВО И АВТОСЕРВИЗ"

Търсене и изследователска работа

по тази тема:

„Натиск – очевиден и необходим“

Завършено:

ученически групи No14

Александър Булгаков

Александър Хоменко

лидери:

Учител по физика Семиколенова

Наталия Анатолиевна

Майстор п / о Мячин Виктор Михайлович

Каменск-Шахтински

2014 г

Съдържание

Въведение …………………………………………………………………………..

1. Описание и ход извършване на работа ……………………………..………………..

1.1. Историята на изследването на "Налягането"…………………………………………….….

1.2. Уреди за измерване на налягане ……………………………………..

1.3 Видове манометри …………………………………………………………...

1.4 Фактори, влияещи върху надеждността на гумата ……….………………………….

…………………………………………………..

2.1 Експерименти за демонстриране на налягане …………………………………………

2.2 Демонстрационни експерименти практическа употребаналягане ………

2.3 Налягане и температура на гумите ………..……………………………........

Заключение ……………………………………………………………………………….

Литература …………………………………………………………………………….

Приложения ……………………………………………………………………………….

Въведение

Пилотите казват, че въздухът е това, което дава опора на нашите крила. Самолетите не можеха да летят без въздух. Лекарите казват, че въздухът е това, което дишаме. Без въздух не се живее! И инженерите казват: „Въздухът е чудесен работник. Вярно, той е свободен, непостоянен, не можете да го грабнете. Но ако го съберете, затворите в подходящ съд и го изстискате добре, може много.

Действието на различни пневматични устройства, отваря и затваря врати в автобуси, тролейбуси и влакове, омекотява всички удари и неравности по неравни пътища. Един от най-важните проблеми пред автомобилния транспорт е повишаването на експлоатационната надеждност на превозните средства. Решението на този проблем, от една страна, се осигурява от автомобилната индустрия чрез производството на по-надеждни автомобили, от друга страна, чрез подобряване на методите за техническа експлоатация на автомобилите.

Налягането е един от най-важните параметри на различни процеси. Ето защо нашата търсачка изследователски проектНарича се: „Натиск – явен и необходим“.

Проблемът на нашето изследване е очевидното проявление на газовото налягане и целесъобразността на използването му в различни области на човешката дейност.

Противоречията на нашата изследователска работа са между възприемането на натиска като даденост и липсата на опит в обяснението на явленията около нас; между необходимостта от упражняване на натиск и липсата на такъв опит.

Обектът на нашето изследване е налягането.

Предметът на изследването е набор от експерименти, които допринасят за демонстрирането на атмосферното налягане и практическото му използване.

Целта на нашето изследване е да демонстрираме атмосферното налягане и неговото приложение както на домашно, така и на професионално ниво.

За осъществяване на търсенето и изследователската работа трябваше да решим редица задачи в няколко области:

    изучаване на исторически факти за натрупване и систематизиране на знания за "Натиск";

    изготвят таблица с мерните единици на дадена физична величина;

    проучете устройства за измерване на налягането:

      • изберете измежду тях приложимите за нашата професия;

        проучете устройството и принципа на работаУреди за измерване на налягане;

    идентифицирайте факторите, които влияят върху промяната на налягането вгуми на колао;

    изберете набор от експерименти, които ясно демонстрират съществуването на атмосферно налягане и неговото практическо приложение в ежедневието и професията190631. 01 "Автомонтьор";

    формират материално-техническата база за провеждане и демонстриране на експерименти;

    построете графика на налягането вавтомобилни гуми по температура на въздуха;

При изпълнението на проекта използвахме следните изследователски методи:

опит, наблюдение, анализ, обобщаване и систематизиране на информация, получена в резултат на работа с различни източници на информация и провеждане на експерименти.

Като хипотези на нашата изследователска работа идентифицирахме: демонстрация на проявлението на налягането и неговата практическа и професионална употреба и предположението, че систематичният мониторинг на налягането в гумите значително ще увеличи живота на автомобилните гуми.

В нашата работа идентифицирахме следните етапи на изследване:

    Подготвителен;

    Основен:

    търсене и проучване;

    оценъчно-рефлексивна;

    Финал

    Описание и ход на изследването

В часа по физика, изучавайки раздела "Основи на молекулярно-кинетичната теория", се запознахме с проявата на налягането на газа. Тази тема ни се стори интересна за задълбочено проучване. Темата на изследователската работа, която сме идентифицирали: « Натискът е очевиден и необходим”, очерта редица задачи и започна да ги решава.

Като начало решихме да проучим историческия аспект на този въпрос. Искахме да знаем кои учени са натрупали и систематизирали знания за налягането.

    1. Историята на изследването на "Налягането"

Съществуването на въздух е известно на човека от древни времена. Гръцкият мислител Анаксимен, живял през 6 век пр. н. е., смята въздуха за основа на всички неща. В същото време въздухът е нещо неуловимо, сякаш несъществено - „дух“.

В епохата на ранното средновековие идеята за атмосферата е изразена от египтяните учен Ал Хайтам (Алгазена). Той не само знаеше, че въздухът има тегло, но и че плътността на въздуха намалява с височината.

До средата на 17 век твърдението на древногръцкия учен Аристотел, че водата се издига зад буталото на помпата, се смяташе за неоспоримо, защото "природата се страхува от празнотата".

Това твърдение през 1638 г. доведе до объркване, когато идеята на херцога на Тоскана да украси градините на Флоренция с фонтани се провали - водата не се издигна над 10,3 м.

Обърканите строители се обърнаха за помощ към Галилей, който се пошегува, че вероятно природата наистина не обича празнотата, но до определена граница. Великият учен не можа да обясни това явление.

Неговият ученик Торичели след дълги експерименти доказа, че въздухът има тегло и атмосферно налягане.

През 1648 г. експериментът на Блез Паскал на връх Пюи дьо Дом доказва, че по-малък стълб въздух упражнява по-малко налягане. Поради привличането на Земята и недостатъчната скорост, молекулите на въздуха не могат да напуснат околоземното пространство. Те обаче не падат на повърхността на Земята, а се реят над нея, тъй като са в непрекъснато топлинно движение.Мерната единица е кръстена на него.налягане (механично напрежение) в международна системаизмервания - Pascal (символ: Pa). Има и други мерни единици на това физическо количество (вижте Приложение 1).

Ото фон Герике, кмет на град Магдебург, се занимава с много и плодотворно изследване на атмосферното налягане. През май 1654 г. той поставя експеримент, който е ясно доказателство за съществуването на атмосферно налягане.

За експеримента бяха подготвени две метални полусфери (едната с тръба за изпомпване на въздух). Сглобяват се, като между тях се поставя кожена халка, напоена с разтопен восък. С помощта на помпа въздухът се изпомпва от кухината, образувана между полусферите. На всяка от полусферите имаше здрав железен пръстен.
Две осмици коне, впрегнати в тези халки, бяха изтеглени в различни посоки, опитвайки се да разделят полусферите, но не успяха. Когато въздухът беше пуснат в полусферите, те се разпаднаха без външна сила.

1.2 Уреди за измерване на налягане

Способността за измерване на атмосферното налягане е от голямо практическо значение. Тези знания са необходими при прогнозирането на времето, в медицината, в технологичните процеси и в живота на живите организми. За тези цели използвайте голям бройразлични устройства, които могат да бъдат разделени на:

а) манометри - за измерване на абсолютно и манометрично налягане;

б) вакуумметри - за измерване на разреждане (вакуум);

в) манометри и вакуумметри - за измерване на свръхналягане и вакуум;

г) манометри - за измерване на малки свръхналягания (горната граница на измерване е не повече от 0,04 MPa);

д) тягомери - за измерване на малки дебити (горна граница на измерване до 0,004 MPa);

е) тягомери - за измерване на вакууми и малки свръхналягания;

ж) диференциални манометри - за измерване на разликата в налягането;

з) барометри - за измерване на барометричното налягане на атмосферния въздух

Използване различни видовеизмервателните уреди ви позволяват да измервате налягане от 10 до 10 −11 mbar.

1.3 Видове манометри

Поддържането на правилното налягане в гумите е едно от основните правила за експлоатация на автомобил. За да разрешим този проблем, посветихме следващата точка от нашата работа.

Манометрите се използват във всички случаи, когато е необходимо да се знае, контролира и регулира налягането.

Манометрите са разделени на класове на точност: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1.0; 1,5; 2,5; 4.0 (колкото по-малко е числото, толкова по-точен е инструментът).

За измерване на налягането на въздуха в гумите има различни видове манометри.от най-много прост вариантСензорът за контрол на налягането в гумите е механичен сензор.

Те може да бъде стрелка-доста точен, но "страхуващ се" от падания и претоварвания с високо налягане, поради което манометричната пружина вътре в манометъра се влошава.

Механичните манометри под формата на "писалка" с цилиндрична пружина са много по-надеждни, но като правило имат по-ниска точност на измерване.

Сензорът за налягане под формата на капачки се поставя върху нипела на гумата. Принципът му на действие е механичното движение на буталото в зависимост от налягането.

При номинално налягане на сензора от 2 бара, това устройство показва зелен цвят. Ако налягането падне до 1,7 бара, се появява жълт индикатор. Когато налягането в гумите достигне 1,3 бара или по-малко, индикаторът светва в червено.

Електрическите сензори са по-точни и по-трудни за инсталиране. За лек автомобил електрическият сензор за налягане в гумите изглежда като набор от четири устройства, които следят налягането, а понякога и температурата в гумите и имат едно приемащо и информационно (главно, основно) устройство.

Помежду си тези 4 сензора ще комуникират по радиото, тоест сигналът се изпраща към основното устройство, което извежда информация на дисплея в автомобила. За да не бъде експлоатационният живот на електрическия сензор на машината твърде кратък, докато автомобилът е паркиран, сигналите се изпращат към устройството на всеки 15 минути, а по време на движение - на всеки 5 минути. Но в случай на промяна на налягането (повече от 0,2 kgf / cm 2 ), сензорът автоматично превключва в режим на интензивно измерване и пренос на данни.

Електрически сензор, монтиран на джантите на автомобила. За да ги монтирате, гумата се разглобява и сензорът се монтира директно върху ръба на диска близо до нипела, след което гумата се поставя на място и се балансира, като се вземе предвид теглото на сензора, тъй като масата му е около 30 грама. Недостатъкът на такова устройство може да се отдаде само на сложността на инсталацията, а предимствата - високата плътност на системата.

Електрически сензори за налягане - микрочипове. Микрочиповете са много сложни, тъй като вътре в гумата е инсталиран чип, където се съхранява цялата информация за гумата, тоест нейният тип, размер, товароносимост, максимална скорост, препоръчително налягане и дата на производство. Всичко това се извършва в завода. Такава система е в състояние да разпознае всякакви промени в гумите и незабавно да ги докладва на водача (при включено запалване).

Както можете да видите, гамата от сензори за налягане в гумите е доста широка, което позволява на всеки шофьор да избере точно устройството, което най-добре отговаря на неговите нужди (Приложение 2).

    1. Фактори, влияещи върху надеждността на гумите

Гумата е един от основните елементи на автомобила и значително влияе върху работата му. От гумите зависят сцеплението и спирачните характеристики на машината, нейната стабилност, безопасност на движението, гладко движение и икономичност.

Има два основни фактора, които значително влияят на налягането в гумите. Това е температурата заобикаляща средаи товари. В нашата работа ще се спрем на първия от тях.

На някои автомобилни гуми препоръчителното налягане е посочено, за да може водачът да види при какво налягане остават работещи, тоест не се срутват.

Важно е налягането на въздуха в определени граници да може лесно да се променя според условията на работа, при което съпротивлението на плъзгане на гумите по време на работа на превозното средство може да бъде желателно повлияно.

Налягането в гумите оказва значително влияние върху метеорологично време. Налягането в гумите варира при внезапни промени във времето,от температурата на асфалта, нагрят през деня на слънце, от повишаването на температурата на колелата поради силите на триене.

В гума, напомпана съгласно инструкциите (Приложение 3), налягането на въздуха допринася за равномерното разпределение на натоварването в контактното петно, което осигурява стабилността на структурата на гумата. Известно е, че това влияе върху моделите на износване, съпротивлението при търкаляне и издръжливостта.

Ако налягането в гумите е твърде високо, колатастава по-твърд, натоварването на окачващите елементи се увеличава. В същото време спирачният път се увеличава - всичко това се дължи на намаляване на зоната на контакт между гумата и пътя..

При недостатъчно напомпана гума раменната част се износва по-бързо от средата на протектора (фиг. 1).

По-ниското налягане прави колелото по-меко, карането по-приятно, тъй като поема всички неравности по пътя. В същото време еластичността на гумата намалява, нейното износване се ускорява и разходът на гориво се увеличава. Гумата създава неравномерно разпределение на налягането върху пътната настилка, загрява се повече, трупът й се срутва. Освен това хидропланингът и сцеплението с мокра настилка се влошават.

Фиг. 1 Износване на гумите при различно налягане

Във връзка с гореизложеното може да се заключи, че по време на процеса на търкаляне върху гумата действат различни по големина и посока сили, които от своя страна до голяма степен зависят от външното натоварване и температурата на околната среда.

2. Експерименти, демонстриращи съществуването на атмосферно налягане и неговото практическо приложение

2.1 Експерименти за демонстриране на натиск

За изпълнението на този елемент от работата сме избрали набор от експерименти, материално-техническата база за тяхното изпълнение и демонстрация на съществуването на атмосферно налягане и неговото практическо приложение в различни области на човешката дейност.

Опит #1

Оборудване: чаша вода, лист плътна хартия.

Задържане: Напълнете чаша с вода до ръба и я покрийте с лист хартия. Поддържайки листа с ръка, обърнете чашата с главата надолу. Те махнаха ръката си от хартията - водата не се излива от чашата. Хартията остана като залепена за ръба на стъклото.

Обяснение: Атмосферното налягане е по-голямо от налягането, упражнявано от водата, така че водата се задържа в чашата.

Опит No2

Оборудване: две фунии, две еднакви чисти сухи пластмасови бутилки с вместимост 1 литър, пластелин.

Задържане: Взеха бутилка без пластилин. Налейте малко вода в него през фуния. В бутилката с фунийка, закрепена с пластилин, изтече малко вода и след това спря да тече напълно.

Обяснение: Водата тече свободно в първата бутилка. Тъй като замества въздуха в него, който излиза през пролуките между гърлото и фунията. В бутилка, запечатана с пластилин, също има въздух, който има собствено налягане. Водата във фунията също има налягане, което се дължи на силата на гравитацията, която дърпа водата надолу. Силата на налягането на въздуха в бутилката обаче надвишава силата на гравитацията, действаща върху водата. Следователно водата не може да влезе в бутилката.

Опит No3

Оборудване: линийка с дължина 50 см, вестник.

Задържане: поставете линийката на масата, така че една четвърт от дължината й да виси от ръба на масата. Поставете вестника върху частта от линийката, която е на масата, оставяйки висящата част отворена. Направиха един удар с карате върху линийката - линийката не може да вдигне вестника или се счупва.

Обяснение:Атмосферният въздух оказва натиск върху вестника отгоре. Въздушното налягане върху вестника отгоре е по-голямо от това отдолу и линийката се счупва. .

Опит No4

Оборудване:съд за печене, вода, линийка, газов или електрически котлон (трябва да се използва само от възрастен), празен мога, щипки.

Поведение, ръководене:Във формата наляха вода около 2,5 см. Сложиха я до печката. Наляхме малко вода в празна кутия от сода, така че водата да покрие дъното. След това асистентът нагрява буркана на котлона. Оставят се водата да заври силно, около минута, за да излиза пара от буркана. Взехме буркана с щипка и бързо го обърнахме във форма с вода. Калайът се сплеска веднага щом водата го докосна. .

Обяснение:Кутията се срутва поради промени във въздушното налягане. Вътре в него се създава ниско налягане, а след това по-високо налягане го смачква. Ненагрят буркан съдържа вода и въздух. Когато водата заври, тя се изпарява - от течност се превръща в гореща водна пара. Горещата пара замества въздуха в буркана. Когато асистентът спусне обърнатия буркан, въздухът не може да се върне отново в него. Студена водавъв формата охлажда парата, останала в буркана. Той кондензира - превръща се от газ обратно във вода. Парата, която заема целия обем на буркана, се превръща само в няколко капки вода, което заема значително по-малко място от парата. В буркана остава голямо празно пространство, което практически не е пълно с въздух, така че налягането там е много по-ниско от атмосферното налягане навън. Въздухът натиска външната страна на кутията и тя се смачква.

Тези и много други експерименти са наистина доказателство, че атмосферното налягане съществува и влияе върху нас и обектите около нас.

2.2 Експерименти за демонстриране на практическото използване на налягането

Много природни процеси и действия се основават на съществуването на атмосферно налягане, ще дадем примери за някои от тях.

Опит No5

Оборудване:сламка, чаша питейна вода.

Поведение, ръководене:донесете чаша вода до устата си и „изтеглете“ течността в себе си

Обяснение:Когато пием, разширяваме гръдния кош и по този начин разреждаме въздуха в устата; под натиска на външния въздух течността се втурва в пространството, където налягането е по-малко, и по този начин прониква в устата ни.

Опит No6

Оборудване:буркан, пълен с вода, корито.

Поведение, ръководене:напълнете буркана с вода. Инсталираме го с главата надолу в коритото, така че гърлото да е малко под нивото на водата в него. Получих автоматична поилка за птици.

Обяснение:Когато нивото на водата спадне, част от водата ще изтече от бутилката.

Опит No7

Оборудване:изобразява чернодробно устройство, използвано за вземане на проби от различни течности, пипета, капиляр, конус.

Задържане: черният дроб се пуска в течността, след което горният отвор се затваря с пръст и се изважда от течността. Когато горният отвор се отвори, течността започва да изтича от черния дроб

Обяснение: когато горният отвор е затворен, атмосферата упражнява натиск само отдолу, в противен случай тя изстисква течността от черния дроб.

Опит No8

Оборудване: 1 - найлонова торбичка, 2 - стъклена тръба, 3 - гумен балон, 4 - два дебели телени пръстена, 5 - нишки.

Обяснение:модел на дишане. При деформиране на пластмасовата торба се наблюдава промяна в обема на гумената топка. Подобни процеси протичат по време на дишането.

Дадохме някои примери за използването на атмосферното налягане в ежедневието (вижте Приложение 4), проявлението на такова в нашето професионална дейностще бъдат разгледани в следващия раздел на нашата работа.

2.3 Налягане и температура на гумите

Проведохме серия от експерименти, установяващи връзката между налягане и температура. Резултатите от експериментите са представени в табличен и графичен вид.

1 ден

Температура, 0 С

Налягане, бар

2,15

2,25

2,30

2 ден

Температура, 0 С

Налягане, бар

2,16

2,26

2,31

3 ден

Температура, 0 С

Налягане, бар

2,25

2,32

Правилно настроеното налягане в гумите увеличава живота на гумите и осигурява безопасно шофиране. Шофьор, който се грижи за собствената си безопасност и безопасността на колата си, трябва да инсталира сензори за налягане в гумите. Тези електронни системи за наблюдение ви позволяват постоянно да наблюдавате налягането и температурата вътре в гумите, така че всяка неизправност на колелата да може да бъде проследена.

Заключение

В хода на нашето изследване разбрахме колко важно е знанието за съществуването на атмосферно налягане, че нищо друго освен атмосферното налягане не може да обясни протичането на много физически явления. Бяхме изненадани, че именно атмосферното налягане определя много процеси в човешкия живот и дейност. Освен това бяха идентифицирани фактори, влияещи върху ефективността на автомобилните гуми. установи, че налягането в гумите влияе върху сцеплението, спирането, характеристиките на машината, нейната стабилност, безопасността на движението, гладкото движение, икономичността и живота на самите гуми.

Проучихме принципа на работа, предимствата и недостатъците на всеки тип сензор за налягане в автомобилните гуми.

Въз основа на резултатите от научноизследователска и развойна работа, за да се подобри безопасността на движението и ефективността превозно средство, са готови да формулират препоръки за прилагане на неговите потенциални свойства:

    стриктно спазвайте инструкциите за употреба на автомобилни гуми, препоръчани от производителя;

    систематично диагностициране на налягането в гумите, като същевременно се вземат предвид метеорологичните условия;

    извършвайте допълнителна проверка на автомобила преди дълги пътувания.

Във връзка с гореизложеното можем да заключим, че натискът помага за извършването на много физиологични процеси, той е необходим за специалисти от различни професии и изисква системно наблюдение и корекция.

Тази работа задълбочи познанията ни за „Налягането“, разшири разбирането ни за областите на неговото проявление и приложение. Освен това считаме за целесъобразно да продължим проучването на ефекта от налягането върху други компоненти на автомобила.

Литература

    Билимович Б.Ф. „Физически тестове в гимназияИздателство "Просвещение", Москва 1968 г

    Калисски V.S. Автомобил. Наръчник на водача за трети клас. М. Транспорт, 1973

    Kamin A.L. Физика. Развиващо обучение. Книга за учители. - Ростов на Дон: "Феникс", 2003 г.

    Nize G.. Игри и научни забавления. - М .: Образование, 1958.

    Перелман Я. И. Занимателна физика: книга 1. - М .: Издателска къща AST LLC, 2001.

    Основни изследвания // Научно списание №8, 2011

Електронни ресурси за отдалечен достъп

znaj.net

Приложение 1

Единици за налягане

Паскал
(па, па)

Бар
(бар, бар)

техническа атмосфера
(при, при)

физическа атмосфера
(банкомат, банкомат)

милиметър живачен стълб
(mmHg.,

mmHg, Torr, Torr)

Паунд-сила
на кв. инч
(psi)

1 Pa

1 N/m 2

10 −5

10.197 10 −6

9,8692 10 −6

7,5006 10 −3

145,04 10 −6

1 бар

10 5

1 10 6 дина/см 2

1,0197

0,98692

750,06

14,504

1 при

98066,5

0,980665

1 kgf/cm 2

0,96784

735,56

14,223

1 атм

101325

1,01325

1,033

1 атм

760

14,696

1 mmHg

133,322

1,3332 10 −3

1,3595 10 −3

1,3158 10 −3

1 mmHg

19,337 10 −3

1 psi

6894,76

68,948 10 −3

70.307 10 −3

68.046 10 −3

51,715

1 lb/in 2

Приложение 2

Сензори за налягане в гумите

Пружинен тип циферблат

(габаритна тръба)

Механичен манометър (спирална пружина)

Механичен манометър под формата на капачки,

които се носят на нипела на гумата

Електрически сензори и

приемно-информационно звено

електрически сензор,

монтирани на автомобилни джанти

Електрически сензори за налягане - микрочипове

1 - клапан; 2 – джанта; 3 - чип; 4 - гума

Приложение 3

Спецификациинякои коли

Марка машина

kgf

налягане, kgf / cm 2

kgf

налягане, kgf / cm 2

ЗИЛ 130

3000

3000

МАЗ-543

5000

5000

УРАЛ-375Д

2500

3,2

2500

0,5

Марка машина

Размер на гумата

Налягане в гумите kg/cm 2

Предни колела

задни колела

ЗИЛ-130

9,00-20

3,50

5,30

260-20

3,50

5,00

260-508R

4,5

5,5

ГАЗ-21 "Волга"

6,70-15

1,70

1,70

185-15R

1,90

1,90

Приложение 4

Използване на атмосферно налягане

Лекарство

пипети, буркани, спринцовки, черен дроб

В човешкия живот

детски играчки на вендузи, сапунерки на вендузи, бутала, консерви, фонтани, поемане на течности с маркуч, кости на тазобедрените стави.

В природата

снежинки с различни форми

В живота на животните

октопод, пиявици, мухи - кърмачета, сложни копита на прасета, преживни животни, хобот на слон

селско стопанство

барометрична поилка, доилни машини, черен дроб, бутална помпа за течности.

Метеорология

прогноза за времето, народни поличби, природни "барометри"

моб_инфо