Понятие давления, объяснение темы простыми словами

Если преподаватель давит на вас, задавая каверзные вопросы, мы сделаем так, чтобы вы смогли верно, на них ответить. Ведь понимание самой сути вещей – ключ к успеху!

Что такое давление в физике?

Давле́ние на поверхность — интенсивная физическая величина, численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности. В данной точке давление определяется как отношение нормальной составляющей силы, действующей на малый элемент поверхности, к его площади. Среднее давление по всей поверхности есть отношение нормальной составляющей силы., действующей на данную поверхность, к её площади.

По определению: Давление – скалярная физическая величина, равная силе, действующей на единицу площади поверхности.

В международной системе СИ измеряется в Паскалях и обозначается буквой p. Единица измерения давления – 1 Паскаль. Русское обозначение – Па, международное – Pa. Согласно определению, чтобы найти давление, нужно силу разделить на площадь.

Любая жидкость или газ, помещенный в сосуд, оказывает на стенки сосуда давление.

Например, борщ в кастрюле действует на ее дно и стены с некоторым давлением.

Формула определения давления жидкости: P = p * g * h

• где g – ускорение свободного падения в гравитационном поле земли,
• h – высота столба борща в кастрюле,
• греческая буква «р» – плотность жидкости.

Одно из важнейших свойств жидкостей - изотропность.

Это значит, что по закону Паскаля во всех направлениях жидкости производимое ею давление передается одинаково. Наиболее распространенный в быту прибор для определения давления – барометр.

В чем измеряют давление?

Кроме паскаля существуют и другие внесистемные единицы измерения: атмосфера; миллиметр ртутного столба; миллиметр водяного столба; метр водяного столба; килограмм-сила. В зависимости от контекста применяются разные внесистемные единицы.

Вот пример, когда вы слушаете или читаете прогноз погоды, там и речи не идет о паскалях. Говорят о миллиметрах ртутного столба. Один миллиметр ртутного столба – это 133 Паскаля. Если вы ездите за рулем, то наверное знаете, что нормальное давление в колесах легкового автомобиля - около двух атмосфер.

Атмосферное давление

Атмосфера – это газ, точнее, смесь газов, которая удерживается у Земли благодаря гравитации. Атмосфера переходит в межпланетное пространство постепенно, а ее высота – примерно 100 километров. Как понимать выражение «атмосферное давление»? Над каждым квадратным метром земной поверхности находится стокилометровый столб газа. Конечно, воздух прозрачен и приятен, но у него есть масса, которая давит на поверхность земли. Это и есть атмосферное давление. Нормальное атмосферное давление принято считать равным 101325 Па. Это давление на уровне мирового океана при температуре 0 градусов Цельсия. Такое же давление при этой же температуре оказывает на свое основание столб ртути высотой 766 миллиметров. Чем больше высота над уровнем моря, тем ниже атмосферное давление.

Например, на вершине горы Джомолунгма оно составляет всего одну четвертую от нормального атмосферного давления.

Артериальное давление

Вот еще один пример, где мы сталкиваемся с давлением в повседневной жизни – это измерение кровяного давления. Артериальное давление – это кровяное давление, т.е. давление, которое кровь оказывает на стенки сосудов, в данном случае – артерий. Если вы измерили артериальное давление и оно у вас 120 на 80, то все хорошо. Если 90 на 50 или 240 на 180, то вам уже точно будет неинтересно разбираться, в чем это давление измеряется и что это вообще значит.

Дело в том, что кровь движется в сосудах не равномерно, а толчками. Первая цифра (120) называется систолическим давлением. Это давление на стенки сосудов в момент сокращения сердечной мышцы, его величина – наибольшая. Вторая цифра (80) определяет наименьшее значение и называется диастолическим давлением. При измерении фиксируются значения систолического и диастолического давлений.

Например, для здорового человека типичное значение артериального давления составляет 120 на 80 миллиметров ртутного столба. Это означает, что систолическое давление равно 120 мм. рт. ст., а диастолическое – 80 мм рт. ст. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением.

Физический вакуум

Вакуум – это отсутствие давления. Точнее, практически полное его отсутствие.

Абсолютный вакуум является приближением, как идеальный газ в термодинамике и материальная точка в механике. В зависимости от концентрации вещества различают низкий, средний и высокий вакуум. Наилучшее приближение к физическому вакууму – космическое пространство, в котором концентрация молекул и давление минимальны.

Давление – основной термодинамический параметр состояния системы. Определить давление воздуха или другого газа можно не только по приборам, но и пользуясь уравнениями, формулами и законами термодинамики.