TEMAT 34: Ciśnienie i jego jednostki.

TEMAT 34: Ciśnienie i jego jednostki.
Ciśnienie to wielkość skalarna określona jako wartość siły parcia działającej
prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa.
=
=
gdzie:
 F – siła parcia, jednostka: N;
 p – ciśnienie, jednostka: Pa (paskal);
 S – pole powierzchni, jednostka: m2;
W układzie SI ciśnienie jest wyrażane w paskalach. Jeden paskal odpowiada sile
jednego niutona działającej na jeden metr kwadratowy powierzchni. Dodatkowo używa się
jednostek ciśnienia takich jak, 1 bar = 100000 paskali lub 1 atm (jedna atmosfera)
odpowiadająca liczbie 101325 Pa.
Im mniejsza jest powierzchnia, na jaką działa siła, tym wyższe wywiera ciśnienie. Jeśli
osoba ważąca 50 kg stoi w zwykłych butach, których podeszwy mają 100 cm kwadratowych,
ciśnienie, jakie wywiera na podłogę, wynosi ok. 50 000 Pa. Gdyby ta sama osoba miała
wysokie i cienkie obcasy o powierzchni 1 cm kwadratowego, ciśnienie wyniosłoby
aż 5 000 000 Pa. Takie samo ciśnienie wywiera na podłoże pięciotonowa ciężarówka, której
opony naciskają na powierzchnię 100 cm kwadratowych !
Wszystkie płyny i gazy wywierają ciśnienie na dowolną powierzchnię, z którą mają
styczność, np. na ścianki pojemnika, w którym się znajdują. Ciśnienie to związane jest z
szybkim ruchem cząsteczek lub atomów płynów, które krążąc uderzają o ścianki naczynia.
Wielkość ciśnienia zależy od gęstości płynu, czyli ilości cząsteczek na daną objętość oraz od
temperatury. Im wyższa temperatura, tym cząsteczki poruszają się szybciej, więc mocniej i
częściej uderzają o ścianki naczynia lub inne powierzchnie. Dlatego też wraz ze wzrostem
temperatury rośnie ciśnienie.
Także powietrze w atmosferze wywiera (podobnie jak każdy płyn) ciśnienie, które na
poziomie morza wynosi 100 kPa (kPa to tysiąc paskali). Normalnie nie odczuwamy istnienia
ciśnienia atmosferycznego, ponieważ stale oddziałuje na nas ze wszystkich stron.
Zapraszam do obejrzenia ciekawych doświadczeń:
 Doświadczenie: Nurek w butelce.
 Doświadczenie: Ani jednego bąbelka?
ZADANIA:
1. Wyraź pole powierzchni w metrach kwadratowych:
a) 0,0024 km2
b) 2450 mm2
c) 88 dm2
d) 110 cm2
2. Siła parcia działająca na dno naczynia o polu powierzchni 50 cm2 wynosi 3,5 N. Jakie jest
ciśnienie wywierane na dno naczynia przez ciecz?
3. Oblicz siłę parcia działającą na dno naczynia o polu powierzchni 4 dm2, jeśli ciśnienie
wywierane na dno wynosi 12000 N.
4. Oblicz pole powierzchni dna akwarium, jeśli ciśnienie wywierane na dno przez siłe parcia
30 N wynosi 40 Pa.