double arrow

Давление, оказываемое покоящейся жидкостью, называется гидростатическим.

С глубиной давление увеличивается.

Это утверждение можно проверить при помощи эксперимента, используя манометр.

Следует помнить, что плотность газа в сотни раз меньше плотности жидкости.
Вес газа, находящегося в сосуде, мал, и его давление во многих случаях можно не учитывать.

Давление в жидкости зависит от её плотности и от высоты столба жидкости.

𝑝𝑔ℎ, где 𝑔 =9,81м/с2 — ускорение свободного падения.

Большое давление создает вода в морях и океанах. На глубине 10 м давление воды приблизительно равно 100 кПа, а на глубине 1 км — приблизительно 10000 кПа, что соответствует массе в 100 кг, которая давит на каждый квадратный сантиметр.

Допустимое давление воды на организм человека равно 300 кПа.

Пример:На какую глубину может нырнуть человек без дополнительного снаряжения?

𝑝 =300000 Па ρв=1000 кг/м3 𝑔 ≈10м/с2 _______________ =? 𝑝𝑔ℎ = 𝑝 ρ 𝑔 = 𝑝 ρ 𝑔 =3000001000⋅10=30(м)

Ответ: человек без снаряжения может нырнуть на глубину 30 метров.

Если человек нырнул на глубину 100 м, то чтобы выжить, ему будет необходимо определённое время провести в декомпрессионной камере.

Интересно, что глубоководные рыбы, которые привыкли к огромному давлению, вынутые из воды, взрываются.

Глубоководные рыбы

Гидростатический парадокс

Гидростатический парадокс:
давление жидкости на дно сосуда не зависит от формы сосуда, а только от плотности жидкости и от высоты столба жидкости.

На рисунке все сосуды с одинаковыми высотами столбов воды, поэтому давление на дно всех сосудов одинаковое.

 



Давление, оказываемое покоящейся жидкостью, называется гидростатическим.

Обрати внимание!

Гидростатическое давление зависит от плотности жидкости и высоты столба жидкости.

Даже небольшим количеством воды можно создать очень большое давление, что и сделал в 1648 г. Паскаль, удивив своих современников.

В прочную, наполненную водой и закрытую со всех сторон бочку он вставил узкую трубку и, поднявшись на балкон второго этажа дома, вылил в эту трубку всего лишь одну кружку воды. Вода в трубке поднялась до большой высоты (ведь трубка была очень узкая), тем самым увеличив давление.

Давление на стенки бочки так возросло, что планки бочки разошлись, и вода из бочки стала выливаться.

Одинаковое количество воды, находясь в различных сосудах, может оказывать разное давление на дно.

В узких сосудах давление будет больше, чем в широких.

С увеличением глубины гидростатическое давление возрастает.

Особенно больших значений давление достигает на дне морей и океанов. На глубине 10 км давление воды составляет около 100 миллионов паскалей!

Несмотря на огромное давление, и на глубине обитают животные: различные иглокожие, ракообразные, моллюски, черви, а также глубоководные рыбы.

Организм этих животных приспособлен к существованию в условиях большого давления, и точно такое же давление имеется у них внутри.

Уже на глубине 180 м царствует мрак. Обитатели глубин либо слепые, либо, наоборот, имеют очень развитые глаза. Некоторые из глубоководных животных светятся собственным светом.


Осваивать подводный мир человек начал уже давно. Опытные ныряльщики (ловцы жемчуга, собиратели губок), задерживая дыхание, погружались безо всяких приспособлений на глубину 20−30 метров.
Опускаться на очень большие глубины человек без специального снаряжения не может. Этому мешает как отсутствие воздуха, так и огромное гидростатическое давление.

Для увеличения времени пребывания под водой люди вначале использовали дыхательные трубки из тростника, кожаные мешки с запасом воздуха, а также «водолазный колокол» (в верхней части которого при погружении в воду образовывалась «воздушная подушка», из которой человек и получал воздух). Однако дышать через трубку, выступающую над поверхностью воды, можно лишь тогда, когда глубина погружения не превышает 1,5 м.

Обрати внимание!

На глубине, превышающей 1,5 м, можно дышать только таким воздухом, который сжат до давления, равного давлению воды на данной глубине.

В 1943 г. французами Ж. Кусто и Э. Ганьяном был изобретён акваланг — специальный аппарат со сжатым воздухом, предназначенный для дыхания человека под водой. Акваланг позволяет находиться под водой от нескольких минут (на глубине около 40 м) до часа и более (на небольших глубинах).

Спуски с аквалангом на глубины более 40 м не рекомендуются, так как вдыхание воздуха, сжатого до большого давления, может привести к азотному наркозу. У человека нарушается координация движений, мутится сознание.

При подводных работах на разных глубинах используют специальные водолазные скафандры. Если скафандр резиновый, то глубина погружения обычно не превосходит нескольких десятков метров.
На больших глубинах человек может работать только в жёстком скафандре. В последнем случае глубина погружения может доходить до 300 м.

Для исследования морей и океанов на больших глубинах используют батисферы и батискафы. Батисферу опускают с надводного судна с помощью троса. Впервые она была использована итальянцем Бальзамелло в 1892 г. Глубина погружения тогда составляла 165 м, а впоследствии превысила 1км.


Батискаф не связан тросом с кораблем и представляет собой самоходный аппарат. Первый батискаф был построен и испытан швейцарским ученым О. Пиккаром в 1948 г. В январе 1960 г. сын учёного Ж. Пиккар вместе с Д. Уолшем достигли на батискафе дна Марианского жёлоба в Тихом океане, его глубина составляет 11022 м.

 

 






Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: