Барометры и манометры (уч.7кл.Стр.105, 108)
Ртутный (или водяной) барометр
Барометр анероид
Манометр
Греч. барос – тяжесть, манос – редкий, метрео - измерять
Барометр – прибор для измерения атмосферного давления
Манометр – прибор для измерения давления (жидкости или газа)
Если к трубке с ртутью, использовавшейся в опыте Торричелли, прикрепить вертикальную шкалу, то получится простейший ртутный барометр.
На практике для измерения атмосферного давления применяют барометр-анероид (греч. безжидкостный) Такой барометр не содержит ртути или другой жидкости.
Главная часть (чувствительный элемент) анероида – металлическая коробочка с волнистой гофрированной поверхностью. Из нее выкачан воздух, а чтобы атмосферное давление не раздавило коробочку, ее крышку оттягивают вверх пружиной.
При увеличении атмосферного давления крышка прогибается вниз и натягивает пружину.
При уменьшении давления пружина выпрямляет крышку.
К пружине с помощью передаточного механизма прикреплена стрелка-указатель, которая передвигается вправо и влево при изменении давления вдоль шкалы градуированной в единицах давления.
Изменение атмосферного давления связано с переменой погоды.
Для измерения давлений жидкостей и газов используют манометры.
Манометры бывают жидкостные и металлические.
Открытый жидкостной манометр.
Состоит из двухколенной стеклянной трубки, заполненной жидкостью. Жидкость устанавливается в обоих коленах на одном уровне, так как на в обоих коленах сосуда на нее действует одинаковое атмосферное давление.
Если менять давление на жидкость в одном из колен, то по изменению высоты столба жидкости в другом колене можно судить о величине этого давления.
Таким манометром можно измерять давление внутри жидкости. Чем глубже погружают коробочку в жидкость, тем больше становится разность высот столбов жидкости в коленах манометра, следовательно тем большее давление производит жидкость.
В промышленности обычно используются металлические манометры.
Чувствительным элементом металлического манометра является согнутая в дугу металлическая трубка, один конец которой запаян. Другой конец с помощью крана сообщается с сосудом, в котором измеряют давление.
При увеличении давления трубка разгибается. Движение закрытого конца трубки с помощью рычага и зубчатого колеса передается стрелке.
При уменьшении давления трубка благодаря своей упругости возвращается в прежнее положение.
Для уменьшения вибраций стрелки и передаточного механизма внутренность манометра заполняют вязкой прозрачной жидкостью (глицерином)
Сообщающиеся сосуды(уч.7кл.Стр.90)
В цилиндрическом сосуде сила давления на дно сосуда равна весу столба жидкости. Давление на дно сосуда:
pжид = = = ρgh,
откуда давление на глубине h:
p = pжид + pатм = ρgh + p0.
На стенки сосуда согласно закону Паскаля действует такое же давление.
Давление зависит только от плотности жидкости и высоты столба (p = ρgh + p0), но не зависит от объема жидкости.
Равенство давлений жидкости на одной и той же высоте приводит к тому, что
в сообщающихся сосудах любой формы свободные поверхности покоящейся однородной жидкости находятся на одном уровне (в случае пренебрежимо малости капиллярных сил).
В случае неоднородной жидкости высота столба более плотной жидкости будет меньше высоты менее плотной.
При равенстве давлений высота столба жидкости с большей плотностью будет меньше высоты столба жидкости с меньшей плотностью.
