فشارسنج توریچلی - آموزش تصویری - زبان ساده
موارد زیر مکمل هم هستند. برای یادگیری پایدار، از همه آنها استفاده کنید:
1- متن را بخوانید
2- در آزمون شرکت کنید
توضیح بیشتر: دکمه راهنما در نوار بالایی را کلیک کنید .
محاسبه آنلاین فشار هوا با ارتفاع ستون جیوه در آزمایش توریچلی
سلامابزار زیر فوق العاده و بی نظیر است. چون بهترین شیوه یادگیری حل مسئله را ارائه می کند. در هیچ جای دیگری چنین ابزار فوق العاده ای را نمی توانید پیدا کنید. برای طراحی آن وقت زیادی صرف کردیم و کاملا رایگان در اختیار عموم قرار دادیم. لطفا از آن استفاده کنید. اعداد مختلف را وارد کنید و آنها را تغییر دهید. به این ترتیب شما می توانید بی نهایت سوال با پاسخ تشریحی ایجاد کنید. از همه مهمتر، حتی می توانید مسائل درون یا آخر فصل و نیز مثال های کتاب درسی را با آن حل کنید.
معلمان محترم می توانند برای طراحی سوال و یا بررسی درستی سوال خود، از این ابزار ارزشمند استفاده کنند( پس از آنکه نرم افزار سوال را تولید کرد می توانید ظاهر و ادبیات سوال را به دلخواه خود تغییر دهید). با احترام: ژرفنما
روش استفاده:
در قسمت پایین، دو ورودی اعداد وجود دارد. در یک ورودی، عدد دلخواه خود را وارد کنید. سپس روی دکمه محاسبه کلیک کنید. تا حل تشریحی آن، ارائه می شود.
توضیح بیشتر
- فرض کنید سه ورودی برای عدد داریم اگر در ورودی اول و دوم، عدد وارد کنید کمیت سوم حساب می شود. اما اگر در ورودی دوم و سوم، عدد وارد کنید کمیت اول حساب می شود و ...
-
برای وارد کردن اعداد توان دار، ما از ساده ترین روش ( یعنی e-notation )استفاده کردیم. برای این کار، از حرف e استفاده کنید. مثلا 105 × 3 را به صورت 3e5 وارد کنید
همچنین 5-10 × 3 را به صورت 3e-5 وارد کنید
عدد 19-10 × 1/6 را به صورت 1.6e-19 وارد کنید
عددی مانند 105 را به صورت 1e5 وارد کنید.(یعنی به صورت e5 وارد نکنید).
دقت کنید هنگام وارد کردن e صفحه کلید شما انگلیسی باشد وگرنه وارد نمی شود. - برای وارد کردن اعداد اعشاری، مثلا 6/5 به جای علامت اعشار / از علامت نقطه . استفاده کنید
1 - آزمایش توریچلی
توریچلی ریاضیدان و فیزیکدان ایتالیایی قرن 17 و شاگرد گالیله بود. معروفیت توریچلی به خاطر اندازه گیری فشار هوا است. البته کارهای دیگری نیز انجام داده است مانند نورشناسی و...
او برای اندازه گیری فشار هوا، یک لوله یک متری شیشه ای را که یک طرف آن بسته و طرف دیگر آن باز بود انتخاب نموده و پر از جیوه کرد. سپس آن را به طور وارونه در یک ظرف پر از جیوه قرار داد.
مشاهده کرد که سطح جیوه پایین آمد و در ارتفاع 76 سانتیمری قرار گرفت. او تغییرات مختلفی در آزمایش داد، مثلا لوله را بالاتر یا پایین تر برد و یا اینکه آن را به صورت مایل قرار داد، متوجه نکته جالبی شد. مشاهده کرده که در هر حالت، ارتفاع جیوه برابر 76 سانتیمتر باقی ماند.
در واقع فشار هوا سبب می شود که ارتفاع جیوه در همین مقدار باقی بماند. این آزمایش نشان می دهد که فشار هوا در آن مکان ، برابر فشار ستونی از جیوه به ارتفاع 76 سانتیمتر است.
وقتی که توریچلی این آزمایش را انجام داد و سطح جیوه پایین آمد متوجه شد که در قسمت بالای همین لوله، خلا ایجاد شده است. اما در آن زمان صحبت از خلا همانند کفر گویی بود بنابراین او تا آخر عمر ساکت ماند. اما بعدها توسط دیگران، وجود خلا تایید شد. این خلا به خلا توریچلی معروف است.
2 - بارومتر و مانومتر
بارومتر: فشارسنجی است که فشار هوا را اندازه می گیرد. در واقع همان فشارسنج توریچلی است که در قسمت قبل شرح دادیم. به شکل شماره 1 دقت کنید.
مانومتر: فشارسنجی است که فشار مایعات( در واقع فشار مخازن ) را اندازه می گیرد. مطابق شکل شماره 2، مانومتر به مخزن متصل شده و با توجه به اختلاف ارتفاع دو طرف لوله U شکل، فشار مخزن را اندازه می گیرد. در مثال زیر بهتر متوجه می شوید.
اگر فشارسنج توریچلی( بارومتر ) را به ارتفاعات( مثلا قله کوه ) ببریم ارتفاع ستون جیوه کمتر می شود. فرض کنید در یک نقطه ارتفاع ستون جیوه 70 سانتیمتر است. در این مکان فشار هوا چند پاسکال است؟ چگالی جیوه را 13600 کیلوگرم بر متر مکعب در نظر بگیرید.
فشار در نقطه A را صفر قرار دادیم. زیرا در این نقطه خلا توریچلی است. به عدد نهایی دقت کنید که برابر 95200 پاسکال است. این عدد به تنهایی نشان می دهد که اندازه گیری در ارتفاعات انجام شده است. زیرا فشار هوا در سطح دریا برابر 100000 پاسکال است. در واقع هرچه بالاتر از سطح دریا حرکت کنیم فشار هوا کمتر است.
3 - یکای سانتی متر جیوه برای فشار
وقتی که آزمایش توریچلی انجام شد ارتفاع ستون جیوه را به عنوان یکای اندازه گیری فشار به کار بردند. مثلا اگر در یک قله، ارتفاع ستون جیوه برابر 68 سانتی متر می شد می گفتند فشار هوا برابر 68 سانتی متر جیوه است. معمولا ارتفاع ستون جیوه در آزمایش توریچلی، در سطح دریاهای آزاد برابر 76 سانتی متر است که به آن یک اتمسفر یا یک جو می گویند.
به عبارت دیگر فشار هوا در سطح دریاها برابر یک اتمسفر و یا یک جو است. به این ترتیب یکای سانتی متر جیوه برای فشار به کار برده شد. اما امروزه کمتر از آن استفاده می شود. به جای آن از یکای استاندارد فشار در SI یعنی پاسکال استفاده می گردد. یک اتمسفر تقریبا برابر 100000 پاسکال است.
بخش نظرات
بسیارخوب
مقدار g=9.8 است ولی شما ۱۰ درنظر میگیرید
درست است. اما معمولا جهت راحتی در بسیاری از سوال ها مقدار آن را 10 فرض می کنند. اما دقیقا نمی توان گفت که مقدار آن 9.8 است زیرا در نقاط مختلف زمین متفاوت است. در قطب ها مقدار آن حدود 10 است اما در استوا کمتر است