Взаимопревращение вещества и поля. Физика 11 класс

Условие образования черной дыры. Физика 11 класс

Зависимость давления газа от его температуры

Если сжать газ в сосуде, то есть уменьшить его объем не меняя массу и температуру газа, то число молекул в единице объема увеличится.
Увеличится и его плотность.
Число ударов молекул о стенки сосуда при этом возрастет.
Следовательно, увеличится давление газа.
При увеличении объема газа при той же массе, уменьшится его плотность и число ударов молекул о стенки сосуда.
Давление газа при этом уменьшится.
Таким образом, давление газа тем больше, чем выше его температура и меньше объём, при неизменной массе.

Урок на тему "Давление газа":
https://wkojla.com/davlenie-gaza/

Твердые тела производят давление на опору вследствие действия на них силы тяжести.
Поскольку на жидкости тоже действуют сила тяжести, то логично предположить, что и жидкости оказывают давление на дно сосуда.
Возьмем трубку дно которой затянуто резиновой пленкой.
Нальем в трубку воды.
Мы увидим что пленка при этом прогнется.
Это происходит потому, что каждый слой воды давит на другие слои лежащие ниже и соответственно на дно сосуда.
Нальем в одну трубку воду, а во вторую масло.
Прогиб пленки под водой больше чем под маслом.
Давление на дно сосуда тем больше, чем больше плотность жидкости.
Любая жидкость, также как и вода, оказывает давление на дно сосуда в котором находится.

Урок на тему "Давление в жидкости":
https://wkojla.com/davlenie-v-zhidkosti/

Зависимость давления жидкости на дно сосуда от высоты столба жидкости и её плотности

Получим формулу выражающие зависимость давления жидкости на дно сосуда, от высоты столба жидкости и ее плотности.
Для того чтобы упростить вывод, будем считать что жидкость находится в сосуде имеющим форму прямоугольного параллелепипеда.
Пусть площадь дна сосуда равна S, высота столба жидкости h, а ее плотность ρ.
Сила давления жидкости F на дно сосуда равное ее весу P.
Вес жидкости P равен произведению ее массы m и ускорение свободного падения g.
Массу жидкости m найдем умножив ее плотность ρ на объем v, где объем равен произведению площади дна сосуда на его высоту.
Разделив вес жидкости, силу с которой она давит на дно сосуда, на площадь дна, получим давление жидкости p.
По этой формуле можно рассчитать давление жидкости на дно сосуда любой формы.
Кроме того по ней можно вычислить давление внутри жидкости и на стенки сосуда, так как давление жидкости на одном уровне одинаково по всем направлениям.
Давление жидкости на дно и стенки сосуда, равно произведению плотности жидкости, ускорение свободного падения и высоты столба жидкости.

Урок на тему "Зависимость давления жидкости на дно сосуда от высоты столба жидкости и её плотности":
https://wkojla.com/zavisimost-....davlenija-zhidkosti-

Понятие атмосферного давления. Физика 8 класс

Возьмем стеклянную колбу плотно закрытую пробкой со вставленной в нее резиновой трубкой с зажимом.
Откачаем из колбы воздух, зажмем зажим и уравновесим колбу на весах.
Затем откроем зажим на резиновой трубки увидим, что равновесие весов нарушаться, колба перевесит.
Это означает, что колба стало тяжелее, когда в нее впустили воздух.

Урок на тему "Понятие атмосферного давления":
https://wkojla.com/ponjatie-at....mosfernogo-davlenija

Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой (от греч. атмос — пар, воздух и сфера — шар).

Атмосфера, как показали наблюдения за полётом искусственных спутников Земли, простирается на высоту нескольких тысяч километров.

Вследствие действия силы тяжести верхние слои воздуха, подобно воде океана, сжимают нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, сжат больше всего и, согласно закону Паскаля, передаёт производимое на него давление по всем направлениям.

В результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, или, как обычно говорят, испытывают атмосферное давление.

Существованием атмосферного давления могут быть объяснены многие явления, с которыми мы встречаемся в жизни. (Например, мыльница и крючок на присосках, пипетка, шприц.)

Использование атмосферного давления живыми организмами. Физика 8 класс

Живые организмы не только приспособились к атмосферному давлению и давлению жидкостей, но и активно его используют.
Например у рыб за счет сокращения мышц языка и небо, создается разрежение в ротовой полости и под действием давления туда поступает жидкость.
По этому же принципу происходит и процесс дыхания живых организмов.
При вдохе за счет расширения легких, возникает разрежение и всасывание воздуха.
При выдохе легкие сжимаются, в них возрастает давление и воздух выходит наружу.
Некоторые животные например Кальмары, имеют присоске с помощью которых удерживают свою добычу.
Присоска краями прижимается к добыче, затем с помощью мышечного усилия ее объем увеличивается и давление внутри уменьшается.
За счет разности давления на присоску снаружи и изнутри, она прижимается к добыче.
Подобным образом действуют Рыба-прилипала, которое имеет присоску почти во всю длину головы.

Урок на тему "Использование атмосферного давления живыми организмами":
https://wkojla.com/ispolzovani....e-atmosfernogo-davle

Строение атмосферы Земли. Физика 7-8 классы
Тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера.

Опыт Торричелли. Физика 8 класс
В 17 веке Торричелли провел опыт доказывающие наличие атмосферного давления.
В трубку запаянную с одного конца наливают ртуть, а затем опускают открытым концом в чашку со ртутью.
Часть жидкости из трубки вытекает, но не вся, она удерживается на определенной высоте.
Давление жидкости определяется высотой столба ртути в трубке.
Высота столба ртути в трубке будет 760 миллиметров, это и есть численное значение атмосферного давления.
В настоящее время атмосферное давление измеряют в миллиметрах ртутного столба и в Паскалях.

Урок на тему "Опыт Торричелли"
https://wkojla.com/opyt-torrichelli/

Нормальное атмосферное давление можно рассчитать по формуле для вычисления давление столба жидкости высотой h.
p равно произведению плотности ртути на ускорение свободного падения и на высоту столба ртути.
Атмосферное давление часто выражают не в Паскалях, а в миллиметрах ртутного столба.
Один миллиметр ртутного столба, давление которое оказывает столб ртути, высотой 1 миллиметр.
Таким образом один миллиметр ртутного столба равен 133,3 Паскалей, а нормальное атмосферное давление равно 760 миллиметров ртутного столба или 101 300 Паскалей.

Видео на тему "Нормальное атмосферное давление (2)":
https://wkojla.com/normalnoe-a....tmosfernoe-davlenie-

Возьмем коробочку, одна сторона которой затянуто пленкой, и соединим ее резиновой трубкой с прибором измеряющие давление.
Этот прибор называется жидкостным манометром.
Он представляет собой U-образную трубку, оба конца которой открытый.
В манометр налито жидкость.
При равном давление на поверхность жидкости, в обеих трубках манометра ее уровень одинаков.
Если давление на жидкость в одном колене больше чем в другом, то уровень жидкости в нем ниже.
Соответственно, чем больше разность уровней жидкости в трубках, тем больше давления.
Опустим коробочку в воду на некоторую глубину h и будем ее поворачивать не меняя расстоянии от поверхности.
Мы заметим, что разность уровней жидкостей в трубках манометра не изменяется.
Следовательно, давление воды как и любой другой жидкости на одном уровне одинаково по всем направлениям.
Это означает, что на уровне A-A', давление жидкости на нижележащий слой и на стенки сосуда тем больше, чем больше высота столба жидкости.

Урок на тему "Опыт с манометром":
https://wkojla.com/opyt-s-manometrom/

Принцип работы гидравлической машины

Основной частью любой гидравлической машины являются два соединенных между собой цилиндра разного диаметра, снабженных поршнями.
Цилиндры заполнение жидкостью, чаще всего маслом и представляют собой сообщающиеся сосуды.
Рассмотрим как работает гидравлическая машина.
Пусть на большой поршень площадью S1 действует сила F1.
Эта сила будет оказывать на поршень давления P1.
Давления P1 передается жидкости, находящийся под большим поршнем.
Согласно закону Паскаля, давления производима на жидкость или газ, передается по всем направлениям без изменения.
Следовательно, давления будет передаваться жидкости, находящиеся под меньшим поршнем, площадью C2 и на него, со стороны жидкости, будет действовать давления P2, равная давлению P1.
Чтобы жидкость и поршни находились в равновесии, на меньший поршень положим груз.
Поскольку для площадей поршней выполняется соотношения S2 больше S1, то сила F2, действующая на меньший поршень, меньше силы F1 действующей на больший поршень.
При чем, во сколько раз площадь меньшего поршня меньше площади большого, во столько же раз сила F2 меньше силы F1.
Таким образом, гидравлическая машина дает выигрыш в силе во столько раз, во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого.
Это значит, что с помощью небольшой силы, приложенной к малому поршню гидравлической машины, можно уравновесить существенно большую силу, приложенную к большому поршню.

Урок на тему "Принцип работы гидравлической машины":
https://wkojla.com/princip-rab....oty-gidravlicheskoj-

Происхождение выталкивающей силы. Физика 8 класс

Выясним, каково происхождение выталкивающей силы.
На шарик погруженный в воду действуют сила давления воды.
Поскольку давление жидкости зависит от высоты ее столба, то давление воды снизу p2 больше, чем ее давление сверху p1.
За счет разности этих давлений и возникает выталкивающая сила.
Сила F1, действующая на верхнюю поверхность шарика, направлена вниз, а сила давление F2, действующая на его нижнюю поверхность, направлена вверх.
Так как F2 больше F1, то результирующая этих двух сил являющиеся выталкивающей силой, будет направлена вверх.

Урок на тему "Происхождение выталкивающей силы":
https://wkojla.com/proishozhde....nie-vytalkivajushhej

Вывод формулы выталкивания силы. Физика 8 класс

Рассмотрим тело форме куба полностью погруженная в жидкость.
Сила F1 действующая на верхнюю грань, равна произведению площади верхней грани и давление на глубине h1.
Аналогично рассчитываем силу F2 действующую на нижнюю грань.
Сила F2 больше силы F1.
Поэтому полная сила действия жидкости на тело направлено вверх.
Используя выражение для F1 и F2, а также значение давления на глубине h, получим значение выталкивающей силы.
Произведение высоты куба на площадь грани, равно объему куба.
Произведение плотности жидкости на объем, равно массе жидкости в объеме погруженного в нее тело.
Таким образом на тело целиком погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила направленная вверх и равная весу жидкости в объеме, равным объему этого тела.

Урок на тему "Вывод формулы выталкивания силы":
https://wkojla.com/vyvod-formu....ly-vytalkivanija-sil

Принцип плавания судов. Физика 8 класс

Возьмем две пластины одинакового размера вырезанные из жести.
Из одной пластины сделаем коробочку и опустим пластину и коробочку на поверхность воды.
Увидим что пластина утонет, а коробочка будет плавать на поверхности воды.
Поведение тела зависит от соотношения между силой тяжести и выталкивающей силой.
В данном случае на пластину и коробочку действует одинаковые силы тяжести.
Следовательно на них действуют разное выталкивающая сила.
Действительно выталкивающая сила зависит от объема тела.
Объем же коробочки больше объема пластины.
Следовательно на коробочку действует большие выталкивающая сила и она плавает.

Урок на тему "Принцип плавания судов":
https://wkojla.com/princip-plavanija-sudov/

Воздухоплавание. Физика 8 класс

Первые воздушные шары были изобретены в 1783 году во Франции братьями Монгольфье.
Шары наполнялись горячим воздухом.
Плотность горячего воздуха меньше, чем холодного, поэтому вес горячего воздуха в воздушном шаре меньше, чем вес вытесненного им холодного воздуха.
Однако, плотность холодного при температуре °C и горячего воздуха при температуре 100 °C различается всего на 27 процентов, поэтому наполненный горячим воздухом шар не может поднять большой груз.
Впоследствии предложили наполнять шар водородом, плотность которого в 14 раз меньше плотности воздуха.
Такой шар мог поднять груз значительно большей массы.
Воздушные шары, которые запускают в атмосферу Земли, называют аэростатами.
Одним из видов аэростатов являются стратостаты.
Это шары, которые поднимаются на большие высоты в стратосферу.
Аэростаты и стратостаты используют для исследования атмосфер.

Урок на тему "Воздухоплавание":
https://wkojla.com/vozduhoplavanie/

Механическая работа.

Рассмотрим от чего зависит значение совершенной работы.
Очевидно, что чем больше сила которая приложена к движущемуся телу, тем больше совершается работа.
Представьте что вам нужно передвинуть груз, коробку с книгами на некоторое расстояние.
Прикладываемое вами при этом сила равна 100 Н.
Затем массу груза увеличили.
Коробок стала 2 и чтобы передвинуть их на то же расстояние, необходимо приложить силу 200 Н.
Работа которую вы совершите во втором случае будет в 2 раза больше.
Ведь работу по перемещению двух коробок, можно рассматривать как дважды выполненную работу по перемещению одной коробки.
Зависит работа и от расстояния на которое перемещается тело.
Чем на большее расстояние вам надо перетащить груз, тем больше совершенная работа.
Если перемещение тела равно 0, то и работа равна 0.
Работа равна 0 и в случае движения тела по инерции.
Тела перемещается на некоторое расстояние, но сила на него не действует.

Урок физики 7 класс из темы "Механическая работа"
За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Подъём камня разными способами.

Проведем мысленный эксперимент и представим, что необходимо поднять груз, например большой камень, на некоторую высоту h.
Нам предоставляется право выбрать способ подъема этого груза.
Прежде всего можно подняться с ним по вертикальной лестнице.
Можно решить эту задачу иначе.
Вкатить камень по наклонной плоскости на ту же высоту.
Какой способ мы предпочтем.
Безусловно 2.
Собственный опыт нам подскажет, что вкатывать тяжелый предмет наверх гораздо легче, чем поднимать вертикально.
Можно ли предложить еще какие-либо способы для облегчения работы по подъему камня.
Можно.
Например, если на высоте h закрепить блок, перекинуть через него веревку и прикрепить к одному из ее концов камень.
Гораздо проще тянуть за веревку вниз, поднимая тем самым груз, чем тащить его наверх самому.
Если же использовать не один блока, а 2, то усилие которое придется прикладывать к веревке существенно уменьшится.

Урок физики 7 класс из темы "Простые механизмы"
За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.