Опыт 8.12. Зависимость давления от высоты

Цель работы: выявить зависимость давления от высоты.

Оборудование:

1. Трубка с двумя отверстиями на концах.

2. Метан.

 

 

Рис. 149. Демонстрация опыта

 

Ход работы

В стеклянную трубку с двумя горелками на концах подается из газовой сети метан. Метан почти в два раза легче воздуха. Опыт состоит в следующем.

При горизонтальном положении трубки языки пламени одинаковы.

Если наклонить трубку, то длина языков пламени изменяется.

Вывод: длина языка пламени определяется разностью давления между газом внутри трубки и атмосферным воздухом снаружи. Для нижнего конца трубки эта разность меньше, чем для верхнего, поскольку давление более плотного атмосферного воздуха возрастает быстрее при уменьшении высоты, чем у метана, более легкого газа, а у верхнего языка пламени все происходит наоборот.

 

Опыт 8.13. Шар Паскаля

Цель работы: продемонстрировать шар Паскаля.

Оборудование:

1. Шар паскаля

 

 

Рис. 150. Демонстрация опыта

 

Ход работы

Шар Паскаля представляет собой сферическую емкость, снабженную насосом с ручкой. В емкости по периметру на одном уровне стоят несколько одинаковых сопел с тонкими отверстиями.

Заполним емкость водой. Надавим на поршень. За счет повышения давления внутри вода будет вытекать из маленьких отверстий. Вытекающие струи одинаковы. Следы на полу от воды одинаковой длины.

 

Вывод: скорости вытекающих струй равны, давление также одинаково во всех направлениях.

 

Опыт 8.14. Искра в жидкости

Цель работы: продемонстрировать несжимаемость жидкости.

Оборудование:

1. Конденсатор.

2. Стеклянный, алюминиевый сосуды.

3. Ключ.

 

 

Рис. 151. Оборудование

Ход работы

1. Заряжаем конденсатор.

2. Переключаем ключ так, чтобы конденсатор был подключен к искровому промежутку. При проскакивании искры в искровом промежутке возникает ударная волна.

3. Так как стеклянный сосуд пуст, это не приводит к заметным повреждениям.

4. Если сосуд заполнить водой, то при прохождении разряда через искровой промежуток в жидкости образуется ударная волна, которая разрушит этот сосуд.

5. Если вместо стеклянного сосуда с водой использовать металлический, то эффект будет тот же. Металлический цилиндр с водой раздуется и лопнет.

 

Вывод: искру под водой можно использовать для штамповки металлических деталей.

 

Вопросы к разделу 8 «Механика жидкостей и газов»
8.2. Гидроаэродинамика

 

1. В чем состоит метод Лагранжа?

2. В чем состоит метод Эйлера?

3. Что называется полем скоростей?

4. Какое течение жидкости называется стационарным?

5. Запишите уравнение неразрывности.

6. Сформулируйте теорему неразрывности.

7. Какой поток называется неразрывным?

8. Что называется вязкостью?

9. Запишите формулу для расчета сил внутреннего трения.

10. Какая жидкость называется идеальной?

11. Какой вид течения жидкости называется ламинарным?

12. Какой вид течения жидкости называется турбулентным?

13. Какие выводы следуют из опыта 8.3 «Смерч в воронке с водой»?

14. Какие выводы следуют из опыта 8.4 «Ламинарное течение (фазовая память)»?

15. Какие выводы следуют из опыта 8.5 «Диск Рэлея»?

16. Запишите уравнение Бернулли.

17. Что представляет собой уравнение Бернулли?

18. Сформулируйте следствия из уравнения Бернулли.

19. Запишите формулу Торричелли.

20. Какие выводы следуют из опыта 8.6 «Гидравлический удар (откупоривание бутылки)»?

21. Какие выводы следуют из опыта 8.7 «Падение давления вдоль трубы»?

22. Какие выводы следуют из опыта 8.8 «Втягивающее действие струи газа»?

23. Какие выводы следуют из опыта 8.9 «Парение шарика в струе газа»?

24. Какие выводы следуют из опыта 8.10 «Подъем пузырей с газом»?

25. Какие выводы следуют из опыта 8.11 «Сосуд Мариотта»?

26. Какие выводы следуют из опыта 8.12 «Зависимость давления от высоты»?

27. Какие выводы следуют из опыта 8.13 «Шар Паскаля»?

28. Какие выводы следуют из опыта 8.14 «Несжимаемость жидкости»?