web analytics

Μια Παρανόηση(;) στον Ορισμό της Πίεσης

Στη σελίδα 90 του σχολικού βιβλίου Φυσική Γ’ Λυκείου, σε σημείωση, αναφέρεται το εξής:

“Υπενθυμίζεται ότι η πίεση ορίζεται ως το πηλίκο του μέτρου της δύναμης που ασκείται κάθετα σε μια επιφάνεια προς το εμβαδόν της επιφάνειας αυτής: p = dF/dA.”

Με βάση αυτό τον ορισμό να απαντήσετε στα επόμενα ερωτήματα:

(α) Πόση είναι η πίεση στην επιφάνεια που φαίνεται στο Σχήμα 1; Οι δυνάμεις ασκούνται κάθετα στην επιφάνεια.

(β) Πόση είναι η πίεση στην επιφάνεια που φαίνεται στο Σχήμα 2; Οι δύο δυνάμεις είναι αντίθετες μεταξύ τους, δηλαδή: F1= – F2, και ασκούνται κάθετα στην επιφάνεια.

(γ) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται σε μια παρόμοια επιφάνεια που βρίσκεται μέσα σε ένα υγρό.

Αν η επιφάνεια βρίσκεται σε βάθος h και η πυκνότητα του υγρού είναι ρ, πόση είναι η πίεση στην επιφάνεια που βρίσκεται μέσα στο υγρό; Θεωρήστε ότι η επιφάνεια έχει πολύ μικρές διαστάσεις.

(δ) Τα ερώτηματα (β) και (γ) είναι ταυτόσημα. Ωστόσο προκύπτουν διαφορετικές μεταξύ τους απαντήσεις. Γιατί;

Οι απαντήσεις εδώ.

 

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
36 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
11/12/2019 9:52 ΠΜ

Καλημέρα Ανδρέα. Αναλογιζόμενος την παρούσα ανάρτηση και μετά από μία συζήτηση με τον Κώστα τον Ψυλάκο, ας εξετάσουμε το παρακάτω ερώτημα:

Το δοχείο περιέχει νερό και δύο έμβολα σε βάθος h (από την ελεύθερη επιφάνεια) με εμβαδά Α1 και Α2, στα οποία ασκούνται δυνάμεις F1 και F2. Ποια είναι η πίεση στο σημείο Γ;

α) pat + ρgh,  β) pat + F1/A1,  γ) pat + F2/A2,  δ) pat + F1/A1/+ F2/A2 + ρgh

Πώς θα απαντούσαμε αν υποθέταμε ένα στερεό να περιβάλλει το σημείο Γ;

Αρης Αλεβίζος
Αρχισυντάκτης
11/12/2019 10:37 ΠΜ

Ανρέα, Διονύση, Στάθη καλημέρα.

Μερικές διευκρινήσεις (σωστές θεωρώ)για το μέγεθος πίεση από τον Ανδρέα Κασέτα. και  μια (αυστηρή μαθηματικά) απόδειξη για την πίεση σε σημείο ρευστού  εδώ

Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
11/12/2019 11:26 ΠΜ

Άρη καλημέρα. 

Μία διευκρίνιση στην απόδειξη: 1) Δτ είναι ο όγκος του τετραέδρου, σωστά; 2) Γιατί ο ρυθμός μεταβολής της μαζας του ρευστού στο τετράεδρο είναι μηδέν (dm/dt = 0); Είναι για ασυμπίεστο ρευστό η απόδειξη ή μου διαφεύγει κάτι; 

Αρης Αλεβίζος
Αρχισυντάκτης
11/12/2019 11:35 ΠΜ

Καλημέρα Στάθη.

Στην τρίτη σειρά της απόδειξης γράφει,

"Αν θεωρήσουμε ένα ασυμπίεστο ρευστό που δεν υφίσταται διατμητικές τάσεις."

Αρης Αλεβίζος
Αρχισυντάκτης
11/12/2019 11:37 ΠΜ

Ξέχαζα.

Ναι  Δτ είναι ο όγκος  του ρευστού που περιέχεται στο τετράεδρο.

Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
11/12/2019 11:38 ΠΜ

Σωστά Άρη αλλά εγώ…

https://youtu.be/4Zwvzg2Q9EY

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Στάθης Λεβέτας

Καλημέρα παιδιά.

Στάθη με αφήνεις να καταλάβω ότι τα έμβολα ισορροπούν.

Τότε είναι pat + ρgh

Αν το ένα έμβολο προχωρεί, το άλλο υποχωρεί και η επιφάνεια ανεβαίνει, θέλει μελέτη.

Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
11/12/2019 11:53 ΠΜ

Γιάννη καλημέρα. Ναι, τα έμβολα και το νερό ισορροπούν, το θεώρησα δεδομένο. Γιατί να απορρίψουμε όμως τα β και γ;

Αποστόλης Παπάζογλου
Διαχειριστής

Καλημέρα σε όλους. Στάθη θα έλεγα και εγώ ότι η πίεση στο Γ είναι Pατ+ρgh. Θα απέρριπτα τα β. και γ. αφού δεν γνωρίζω αν στα έμβολα υπάρχει τριβή. Αν δεν υπάρχει, τότε θα έλεγα ότι και τα β. και γ. είναι σωστά αρκεί οι δυνάμεις F1 και F2 να είναι οι κατάλληλες ώστε η πίεση στο Γ να είναι αυτή που είναι.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Τα απορρίπτουμε διότι υπάρχει ο προσθετέος pατμ
Αν έγραφες p=F1/A1=F2/A2=pατμ+ρ.g.h όλα θα ήταν σωστά.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Αποστόλη δεν είναι σωστά τα β και γ.

p=F1/A1=F2/A2 και όχι p=pατμ+F1/A1=pατμ+F2/A2.

Αυτά απουσία τριβών. Αν υπήρχαν το πρόβλημα είναι απροσδιόριστο.

Αποστόλης Παπάζογλου
Διαχειριστής

Γιάννη κάθε έμβολο δεν δέχεται μια δύναμη από την ατμόσφαιρα, την δύναμη F και την δύναμη από το υγρό; Αφού ισορροπεί δεν πρέπει η πίεση του υγρού να είναι Pat+F/Α; Που κάνω λάθος;

Βαγγέλης Κουντούρης

καλό μεσημέρι σε όλους

Στάθη, προσωπικά επιλέγω το α, κάτι μου "κάνει" με ίσες αντιδράσεις δυνάμεων από τα απέναντι τοιχώματα

Γιώργος Κόμης
11/12/2019 1:10 ΜΜ

Καλημέρα

Γιάννη δεν καταλαβαίνω το τελευταίο σχόλιο σου.

Για κάθε έμβολο

ΣF = Fυ – F -Fatm =0 ή Fυ/Α = F/A + Fatm/A    ή PΓ = F/A +Patm

Επίσης PΓ -Patm  = ρgh  ή  PΓ = Patm + ρgh

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Γιώργος Κόμης

Αποστόλη και Γιώργο διαβάζω από τον Στάθη:

…….. στα οποία ασκούνται δυνάμεις F1 και F2.

Δεν το εξέλαβα ως:

…στα οποία εγώ ασκώ δυνάμεις F1 και F2.

Αντιλαμβάνομαι ότι αυτές είναι οι συνολικές από έξω δυνάμεις. Δηλαδή η όποια δύναμη ασκώ εγώ συν την δύναμη που ασκεί η ατμόσφαιρα. Αν εννοεί ο Στάθης ότι εγώ ασκώ μια μικρή δύναμη F1= 2 Ν και η ατμόσφαιρα μία δύναμη 40 N, τότε ναι η πίεση είναι ίση με την συνολική δύναμη διά την επιφάνεια. Δηλαδή p=(F1+Fατμ)/Α1=F1/A1+pατμ.