by 
Ο ανοικτός κύλινδρος του σχήματος περιέχει υγρό σε ισορροπία μέσα στο πεδίο βαρύτητας .Έμβολο εμβαδού διατομής S ,χωρίς τριβές ισορροπεί σε βάθος H/2 με την βοήθεια εξωτερικής F.Η ατμοσφαιρική πίεση μη αμελητέα. Τοποθετώ δύο μανόμετρα στα τοιχώματα στις θέσεις Α και Β .
Οι τιμές των μανομέτρων είναι
Καλησπέρα Θεόδωρε.
Το Α μανόμετρο δείχνει ένδειξη pΑ=pατμ+ ½ ρgΗ
Το Β δείχνει: pΑ=pατμ+ ρgΗ
Αλλά αν θέλουμε "μπερδεψοδουλειές", τότε αφού το Α και το έμβολο βρίσκονται στο ίδιο ύψος και η υδροστατική πίεση 1/2 ρgH εξισορροπείται από την δύναμη F στο έμβολο, μπορείς να αντικαταστήσεις, οπότε οι σωστές απαντήσεις είναι:
Για το Α μανόμετρο η 2η και για το Β η 4η.
Καλησπέρα Διονύση και ευχαριστώ για την άμεση ανταπόκριση!!!
Αυτή που περιγράφεις είναι και η δική μου άποψη , αλλά πως θα εξηγήσω ότι δεν είναι σωστή η 1η (αρκεί μόνο ότι η F είναι πλευρική ;;;;;)
Το έμβολο Θεόδωρε στη θέση που είναι, με ανοικτό το δοχείο, δεν επιβάλει καμιά εξωτερική πίεση.
Η μόνη εξωτερική πίεση που επιβάλλεται στο υγρό είναι η ατμοσφαιρική.
Το έμβολο απλά εξισορροπεί το έμβολο και δεν το αφήνει να κινηθεί προς τα έξω και να χυθεί το υγρό.
Να το πω αλλιώς.
Αν το δοχείο ήταν κλειστό και πλήρες υγρού, τότε η άσκηση κάποιας δύναμης F στο έμβολο, θα μπορούσε να αυξήσει την πίεση στο εσωτερικό του υγρού. Να το πω αριθμητικά:
Αν το έμβολο ισορροπούσε με μια δύναμης F=10N, θα μπορούσαμε να αυξήσουμε την δύναμη, έστω στην τιμή 15Ν και έτσι να επιβάλουμε μια αυξημένη πίεση στο εσωτερικό του υγρού. Τότε θα το ερμηνεύαμε επικαλούμενοι την αρχή του Pascal.
Τώρα, με ανοικτό το δοχείο, δεν μπορούμε να αυξήσουμε την δύναμη στα 15Ν, εκτός και αν έχει τέτοιες διαστάσεις το έμβολο που η μετακίνησή του έχει ως αποτέλεσμα την ανύψωση της στάθμης του υγρού, με αποτέλεσμα να αυξηθεί η ποσότητα 1/2ρgh.
Διόρθωσα, από 10Ν σε 15Ν…
Το σωστό είναι ΠΑΝΤΑ και το πιο ΑΠΛΟ!!!! Όπως πάντα λακωνικός και ευφηέστατος !!!!Ευχαριστώ..
Λεπτομέρεια: Η εκφώνηση είναι κάπως προβληματική διότι ζητά τις ενδείξεις των μανομέτρων και όχι τις τιμές της πίεσης. Συνήθως τα μανόμετρα δεν μας δείχνουν την πίεση αλλά τη διαφορά πίεσης σε σχέση με την ατμοσφαιρική.
Καλησπέρα Γιάννη.
Δεν έχεις άδικο, αλλά αυτό δεν μπορούν να το γνωρίζουν οι μαθητές, αφού δεν διδάσκονται τη λειτουργία μανομέτρου. Οπότε μακάρι να γνωρίζουν ότι μετράνε κάτι που έχει σχέση με πίεση…
Κι όμως το έχουν διδαχθεί οι μαθητές Διονύση.
Στην Β Λυκείου υπάρχει μια προτεινόμενη εργαστηριακή άσκηση για τη μελέτη των νόμων του ιδανικού αερίου. Εκεί χρησιμοποιούν για τη μέτρηση της πίεσης ένα μανόμετρο στην ένδειξη του οποίου προσθέτουν 1atm προκειμένου να βρουν την πραγματική πίεση του αερίου.
καλησπέρα σε όλους
Βέβαια και συμφωνώ με τον Διονύση, αλλά…
αυτός που σχεδίασε την άσκηση πήγε με "πάσα" για το Β, δηλαδή δεν προσδιόρισε την πίεση απ' ευθείας, αλλά σαν PA+ρgΗ/2 (!)
(το μανόμετρο, πάντως, διδάσκεται και στη Β΄ Γυμνασίου, ή είναι πολύ μακριά και …δεν πιάνεται;)
Μανόμετρα ;
Καλησπέρα
Εννοείτε απόλυτης ή διαφορικής πίεσης
Έχει μεγάλη γκάμα μανομέτρων ( μηχανικά, υδραυλικά, ηλεκτρονικά … ) .
Αλλά για να περιοριστούμε στα γνωστά μας δασκαλίστικα υδραυλικά μανόμετρα τύπου U έχουμε:
… αυτά με τον ανοικτό σωλήνα ( μετρούν διαφορά από ατμοσφαιρική ) και
…αυτά με τον κλειστό αερόκενο σωλήνα ( με υγρό με πολύ χαμηλή τάση ατμών στη συνήθη θερμοκρασία ώστε να μετρούν την απόλυτη πίεση)
Εκτός από την διδακτική της φυσικής του 17ου αιωνα, σε καμιά εφαρμογή πια δεν χρησιμοποιούνται υδραυλικά μανόμετρα τύπου U.
Καλημέρα συνάδελφοι.
Τελικά οι πειραματικοί, συμφωνείτε ότι ένα ερώτημα, όπως αυτό που έβαλε ο Θεόδωρος παραπάνω, έχει πρόβλημα, επειδή μιλάει για πίεση και όχι για υπερπίεση;
Τα μανόμετρα που υπάρχουν στα Γυμνάσια Διονύση, (συνήθως κατασκευάζονται από τον διδάσκοντα), είναι ανοιχτά, άρα πράγματι δείχνουν υπερπίεση.
Αντιγράφω από ένα βιβλίο Β΄ Γυμασίου, με το οποίο έχω "πατρική" σχέση…
"Από τι αποτελείται ένα μανόμετρο και πώς λειτουργεί;
Απάντηση
Ένα μανόμετρο αποτελείται από έναν γυάλινο σωλήνα που έχει παραμορφωθεί ώστε να μοιάζει με το γράμμα υ (γι’ αυτό λέγεται και υοειδής σωλήνας). Ο σωλήνας περιέχει κάποιο υγρό (υδράργυρο ή λάδι) και συγκρατείται σε κατακόρυφη θέση, δίπλα σε μια μετροταινία. Το ένα άκρο του σωλήνα συνδέεται μέσω ελαστικού σωλήνα με μεταλλικό τύμπανο (που λέγεται μανομετρική κάψα), η μία πλευρά του οποίου καλύπτεται με ελαστική μεμβράνη (από κοινό μπαλόνι) και το άλλο παραμένει ανοιχτό. Αν η κάψα βρίσκεται εκτός υγρού η στάθμη του υγρού μέσα στον υοειδή σωλήνα βρίσκεται στο ίδιο ύψος. Αν όμως βρεθεί μέσα σε ένα υγρό η μεμβράνη της πιέζεται, λόγω της υδροστατικής πίεσης, με συνέπεια το υγρό στο ένα σκέλος του υοειδούς σωλήνα να κατεβαίνει (σ’ αυτό που συνδέεται με την κάψα) και στο άλλο να ανεβαίνει. Η διαφορά ύψους του υγρού στα δύο σκέλη είναι ανάλογη με την υδροστατική πίεση. "
(αντί για γυάλινο σωλήνα που παραμορφώνεται δύσκολα σε φλόγα λύχνου, μπορεί να χρησιμοποιηθούν δύο κατακόρυφοι γυάλινοι σωλήνες συνδεδεμένοι με μικρό κομμάτι ελαστικού σωλήνα στο κάτω μέρος τους και αντί υδραργύρου νερό, χρωματισμένο για να φαίνεται)
Καλημέρα
Όχι δεν είναι η άσκηση off … αλλά το θέμα διατύπωσης που έθεσε ο Γιάννης Μήτσης έχει βάση.
Στο Πολυτεχνείο όταν μιλούν για ένδειξη μανομέτρου πάντα διευκρινίζουν αν πρόκειται για διαφορικής ή απόλυτης ένδειξης.
Βαγγέλη όταν ανέλαβα το εργαστήριο στο 1o Γυμνάσιο Ξυλοκάστρου ανακάλυψα και ΕΝΑ μανόμετρο κλειστό … Δυστυχώς στις 2 ή 3 ζημιές που προκάλεσα συμπεριλαμβάνεται και η θραύση αυτού … ( το επισκεύασα αλλά είναι πλέον ανοικτό ) …