Ауырлық күшінің әрекетінен сұйықтар мен газдарда болатын қысым

Физика пәнінен ашық сабақтар

 

Сабақтың тақырыбы: Ауырлық күшінің әрекетінен сұйықтар мен газдарда болатын қысым

 

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: Ауырлық күшінің әрекетінен сұйықтар мен газдарда болатын қысымның қандай шамаларға тәуелді екенін анықтау, себебін түсіндіру, формуласын қорытып шығару.

Дамытушылық: Пәнге деген қызығушылығын арттыру. Алған білімдерін іс жүзінде қолдана білу дағдысын, ойлау, есте сақтау қабілеттерін дамыту.

Тәрбиелік: Ұқыптылыққа, еңбекеқорлыққа тәрбиелеу.

Сабақтың типі: Аралас сабақ.. Жаңа тақырыпты түсіндіру

Сабақтың әдісі: Көрнекіліктерді қолдана отырып, әңгіме түрінде түсіндіру.

Сабақтың барысы:

І. Ұйымдастыру кезеңі-2мин

ІІ. Үй тапсырмасын сұрау. Өткенді қайталау-10 мин

А) Суреттерге түсініктеме беріңдер

    Ә) Физикалық диктант

  1. Белгілі бір бетке түсетін күш әрекетінің нәтижесін сипаттайтын шама
  2. Қысымды қалай анықтайды?
  3. Қысымның қандай бірліктерін білесіңдер?
  4. Қысымды сыртқы әрекет күшнің бағытында ғана тарататын қандай дене?
  5. Паскаль заңы қалай айтылады?
  6. Гидравликалық машиналарда күштен 2 есе ұтсақ, жолдан…?

Жауаптары:

  1. Қысым
  2. p=F/S
  3. Па, гПа, кПа, МПа
  4. Қатты дене
  5. Сұйыққа немесе газға түсірілген қысым осы сұйықтың немесе газдың әрбір нүктесіне өзгеріссіз беріледі
  6. 2 есе ұтыламыз

Б) Сапалы есептер

  1. Өздеріңе белгілі қысымды кеміту тәсілдерін атаңдар.
  2. Неге кесетін және тесетін құралдарды қайрайды?
  3. Өздеріңе белгілі қысымды арттыру тәсілдерін атаңдар
  4. Төменде келтірілген шамалардың қайсысы ең көп, қайсысы ең аз:5 кН/м2;50 Н/см2;500 Па?
  5. Еденде тұрған адам қалай тез арада еденге түсіретін қысымын 2 есе арттыра алады?
  6. Жабық ыдыстағы газды қыздырғаннан ондағы молекулалар саны артпайды. Онда неліктен молекуланың ыдыс қабырғасына түсіретін қысымы артады?
  7. 500 Н күштің 2м2 ауданға түсіретін қысымын есепте
  8. 20000 Па қысымды килопаскаль және гектопаскаль арқылы өрнекте

ІІІ. Жаңа тақырыпты түсіндіру— 20 мин

Біз өткен тақырыпта гидравликалық машинадағы сұйыққа сыртқы күштер әрекет еткен кездегі қысымның берілуін қарастырғанбыз. Алайда сұйықтың өз ішінде де қысым болады:сұйық ауырлық күшінің ықпалында болады да, сұйықтың төменгі қабаттарына оның жоғарғы қабаттарының салмағы әрекет етеді.

106-суретті түсіндіру.

Қорытынды: сұйық қабаты неғұрлым төмен (терең) орналасқан болса, ондағы ауырлық күші әрекетінен болатын қысым соғұрлым үлкен болады.

Оны тәжірибе жасап та тексерейік. Манометрмен тәжірибені көрсету, сонда байқайтынымыз: құралды суы бар ыдысқа неғұрлым терең батырған сайын оған қысым көбірек түседі. Бұл сұйық ішіндегі қысымның тереңдік артқан сайын ұлғаятынын дәлелдейді. Егер судың орнына басқа кез келген сұйықты алсақ та нәтиже дәл осындай болады.

Ал газдарға келетін болсақ, бұл жағынан алғанда, олардың сұйықтардан өзгешелігі жоқ.  Бірақ газдың тығыздығы сұйықтың тығыздығынан жүздеген есе кем, сондықтан ыдыстағы газдың салмағы өте аз. Сол  себепті оның салмақтық қысымын көп жағдайда елемеуге болады.

Сұйық ішіндегі қысымның тереңдікке тәуелді болатынын адам суға сүңгу кезінде есте ұстауы қажет.

Терењдік µскен сайын ќысым ±лѓаяды, ал тењіздер мен м±хит т‰бінде ењ жоѓарѓы мєнге жетеді. Мысалы, 10 км терењдіктегі судыњ ќысымы 100 миллион паскальѓа жетеді.

Осындай терењдіктегі орасан зор ќысымѓа ќарамастан, ол жерлерде де кейбір єр т‰рлі инетерілі, рак тєріздес, моллюскалар, ќ±рттар жєне терењ суда болатын балыќтар µмір с‰реді. Б±л жануарлардыњ организмі ‰лкен ќысымда µмір с‰руге бейімделген, олардыњ ішкі ќысымы да жоѓары болады.

Б±л терењдіктерге к‰н сєулесі т‰спейді (ол 180 м терењдікте сµнеді), сондыќтан онда мєњгі ќарат‰нек. Терењдегі жануарлардыњ кейбірі соќыр, ал кейбірініњ кµзі µте жетілген, кейбір терењ судаѓы жануарлардыњ µздері жарыќ шыѓарады.

Адам су асты д‰ниесін ерте заманнан игере бастады. Тєжірибелі жаќсы дайындалѓан с‰нгігіштер (меруерт аулаѓыштар, тењіз омыртќасыз жандарын жинаѓыштар), дем алуды 1—2 мин. тоќтатып еш ќ±ралсыз 20–30 м (кейде одан да артыќ) терењге жетеді.

Адам ‰лкен терењдіктерге арнайы киімсіз т‰се алмайды. Б±ѓан ауаныњ жоќтыѓымен ќатар, адамныњ ќабырѓаларын ќатты майыстырып, кейде сындырып жіберетін гидростатикалыќ ќысым кедергі келтіреді.

Су астында болу уаќытын ±лѓайту ‰шін, бастапќыда ќамыстан жасалѓан дем алатын т‰тіктер, ауа толтырылѓан тері ќаптар пайдаланылды.

Айта кету керек, су бетіне шыѓып т±ратын т‰тік арќылы, тек 1,5 м терењдікте ѓана дем алуѓа болады.

‡лкен терењдікте кеудені сыѓатын, судыњ ќысымы мен оныњ ішіндегі ќысымныњ айырымыныњ µсетіні сонша, адамныњ дем алѓанда µзініњ кеудесініњ кµлемін ±лѓайтып, оны таза ауамен толтыруѓа к‰ші жетпейді.

1,5 м терењдіктен жоѓарыда сол терењдіктегі су ќысымына тењ ќысымѓа дейін сыѓылѓан ауамен ѓана дем алуѓа болады.

1943 ж. Ж. Кусто мен Э. Ганьян адамныњ су астында дем алуѓа арналѓан сыѓылѓан ауасы бар арнайы аппарат аквалангты ойлап шыѓарѓан (1-сурет).

Осы аквалангтыњ арќасында су астында ж‰зу ќызыќты кењ тараѓан спрот т‰ріне айналды

Акваланг су астында (шамамен 40 м терењдікте) бірнеше минуттан бір саѓаттан астам (саяз суларда) уаќыт ішінде ж‰руге м‰мкіндік береді. Аквалангпен 40 м-ден астам терењге т‰суге болмайды, себебі, ‰лкен ќысымѓа дейін сыѓылѓан ауамен дем алу азоттыќ наркозѓа єкеледі.              Єр т‰рлі терењдіктердегі су асты ж±мыстары ‰шін арнайы с‰њгитін скафандрлар пайдаланылады. Егер скафандр ж±мсаќ болса (резиналы), бірнеше ондаѓан метр терењдікке ѓана бата алады. ‡лкен терењдіктерде адам тек ќатты (панцир) скафандрде ж±мыс істей алады (2-сурет). Соњѓы жаѓдайда бату терењдігі 300 м-ге жетеді.

Тењіздер мен м±хиттардыњ ‰лкен терењдіктерін зерттеуге батисферлер мен батискафтар (3-сурет) ќолданылады.

Батисферді су бетіндегі кемеден троспен т‰сіреді. Бірінші рет оны 1892 ж. итальяндыќ Бальзамелло пайдаланѓан.

Ол кезде оныњ бату терењдігі 165 м болса, кейін 1 км-ден асты.

Батискаф кемемен трос арќылы байланыспаѓан, ол — автоматты басќарылатын (µзі ж‰ретін) аппарат (4-сурет). 1-ші батискафты швейцар ѓалымы О. Пиккар 1948 ж. ойлап тауып, оны ќ±растырып жєне тексерген. 1960 ж. ќањтарда ѓалымныњ баласы Ж. Пиккар Д. Уолшпен бірге батискафпен Тыныќ м±хитындаѓы Мариан науасыныњ т‰біне жеткен. Оныњ максималь терењдігі (1957 жылы совет зерттеуші «Витязь» кемесімен аныќталѓан) 11 022 м.

Енді сұйықтың ыдыс түбіне және қабырғаларына түсіретін қысымды есептеуді қарастырайық.

Слайд арқылы.     p=rgh

Алынған формуладан ауырлық күші әрекет еткен сұйықтың қысымы ыдыс табанының ауданына тәуелді болмайтыны, тек қана сұйық бағанының биіктігіне және оның тығыздығына байланысты болатыны шығады.

Судыњ бірдей мµлшері єр т‰рлі ыдыстардыњ т‰біне єрт‰рлі ќысым т‰сіре алады. Б±л ќысым с±йыќ баѓанасыныњ биіктігіне тєуелді болѓандыќтан, жіњішке ыдыстарда кењ ыдыстарѓа ќараѓанда ќысым кµп болады. Осыдан, судыњ аз мµлшерімен µте ‰лкен ќысым т‰сіруге болады. 1648 жылы б±ны Б. Паскаль б±лтартпай дєлелдеді. Ол сумен толтырылѓан бµшкеге жіњішке т‰тік орнатып, оѓан ‰йдіњ екінші этажыныњ балконынан  бір кружка су ќ±яды. Су ‰лкен биіктікке кµтеріліп, бµшкедегі ќысым артќаны сонша, оныњ ќ±рсаулары ‰зіліп кеткен.

Біздіњ алѓан нєтижелер, тек с±йыќ емес газѓа да орындалады. Оныњ ќабаттары да бір-біріне ќысым т‰сіреді.

ІV. Тақырыпты бекіту —   10 мин

а) Өзін-өзі тексеру сұрақтарына жауап беру

ә) 22-жаттығу

  1. Үй тапсырмасын беру. §47 -1 мин
  2. Оқушыларды бағалау- 2 мин