Sanaa paine puhutaan jokapäiväisessä elämässämme, mutta sillä voi olla erilaisia merkityksiä. Se voi tarkoittaa suuruutta fyysistä johon aiomme keskittyä tässä artikkelissa, mutta se voi tarkoittaa myös: Noloa vaikutusta, joka pakottaa jonkun tekemään jotain (Michaelis Dictionary). Tässä mielessä voimme nähdä SPORTV: n raportin urheilija Verônica Hipólitosta, Rio-2016 paralympialaisten osallistujasta.
Kevyt, Verônica Hipólito ei edes ajattele väkijoukkoja ja paineita Riossa: "välinpitämätön"
Katso lisää
Uusi näkökulma: NASA julkaisee 3D-kuvia kaukaisista galakseista
Harvardin professori uskoo löytäneensä tekniikan fragmentteja…
Paralympialaisissa neljästä mitalista kilpaileva pikajuoksija takaa, ettei hän tule olemaan
perheen ja ystävien läsnäolo, joka häiritsee sinua: "Teen parhaani".
Yksi Brasilian huippu-urheilijoista Rion 2016 paralympialaisissa 7. syyskuuta alkavissa Veronica Hipolito kantaa mukanaan enemmän helppoa hymyä kasvoillaan kuin jonkun elävän ihmisen kasvoja painetaan voittaa mitaleja. Yleisön edessä, jossa on perhettä ja ystäviä, hän takaa, että tämä ei ole taakka, ja lupaa tehdä työnsä katsomoista riippumatta. Edes tunnetuin ulkonäkö ei saa häntä muuttamaan sitä, mitä hän on tehnyt kappaleilla, sen hän takaa SporTV: lle.
Paine fyysisenä suurena määritellään voimana pinta-alayksikköä kohti.
P= F/A, pintaan vaikuttavan voiman on oltava kohtisuorassa pintaan nähden. Katso alla olevaa kuvaa.
Voimalla F on kaltevuus θ pystysuoran kanssa ja siksi sen komponentti tässä suunnassa Fy saadaan kaavalla Fy =F.cosθ, tässä tapauksessa Fy on pintaan (alue A) nähden kohtisuorassa oleva voima.
Fysikaalisella suurella paineella on useita mittayksiköitä, mutta SI: nä ilmaistu on N/m2 = Pa (1 Newton/neliömetri vastaa 1 Pascalia).
| SI: ssä | CGS | MKS: ssä | Muut yksiköt |
| n/m2 =Pa (pascal) | dyn/cm2 | Kgf/m2 | atm (ilmakehä)mmHg (mm elohopeaa) |
Kuinka paljon painetta 70 kg painava ihminen kohdistaa lattiaan. Oletetaan, että jalkapohjien pinta-ala on 150 cm2.
Resoluutio:
Olettaen, että henkilön paino jakautuu tasan kahden jalan kesken, niin:
P=m.g =70 kg.10m/s2 =700N, kumpaankin jalkaan kohdistuu 350N voima ja siksi jalkojen paine lattiaan on P= F/A, P= 350N/150×10-4m2
P = 2,33 x 104 N/m2 = 2,33 x 104 Pa.
Katsotaanpa joitain painetyyppejä, jotka liittyvät edellä käsiteltyyn fyysiseen suureen.
Joka kerta kun puhumme paineesta fysikaalisen suuruuden merkityksessä, meidän on muistettava, että se on voiman ja sen alueen mittasuhteen välinen suhde, jolla voima vaikuttaa kohtisuorasti. A ilmakehän paine vastaa tähän nesteeseen upotettuihin kehoihin kohdistuvan ilman painoa.
Evangelista Torricelli oli se, joka mittasi ilmanpainetta kokeella, jossa hän käytti elohopeaa (Hg) altaassa ja kaatoi myös putken, jossa tämä metalli oli tämän altaan sisällä. Elohopean korkeus, joka muodostui ja joka ei läikkynyt altaaseen, hänen mukaansa johtui siitä, että altaan yläpuolella oleva ilmanpaine ei poistunut altaaseen. elohopeaa laskeutumaan ja määritteli tämän paineen 1 atm (yksi ilmakehä) ja joka vastaa putken korkeutta, joka oli 760 mmHg (760 mm Merkurius). Kokeilu tehtiin merenpinnan tasolla. Mitä korkeampi korkeus, sitä ohuempi ilma, eli vähemmän tiheä ja alhaisempi paine.
Kun sinulla on mahdollisuus matkustaa lentokoneella, toimi seuraavasti: ota pullo kivennäisvettä muovipussi, joka on tyhjä ja paljasta se, vielä koneen sisällä maassa ja ovet auki, sulje se sisään sitten. Kun kone on matkalentokorkeudessa (10 000 m), näet, että pullo on täynnä, mikä osoittaa, että paine on vaihdellut.
Itse asiassa koneen sisäinen paine on laskenut ja koska paine pullon sisällä ei ole muuttunut, pullolla on taipumus pullistua. Vaikka lentokoneen matkustamo on paineistettu ylläpitämään saman paineen nousun aikana, se on aina alhaisempi ja siksi pullon sisäinen paine on tällä hetkellä suurempi. Päinvastoin tapahtuu, jos aloitat kokeen, kun kone on 10 000 metrin korkeudessa.
Oletko koskaan ajatellut ilmanpaineen vaikutusta, kun juomme virvoitusjuomaa oljen läpi? Kun imet olkia, poistat sen sisältä ilmaa, jolloin sisäinen paine laskee, sitten kylmäaineen pinnalla oleva ulkoinen ilmanpaine työntää nesteen jäähdytysaineen sisään olki.
Harjoitus/esimerkki
Kuinka paljon on 1 atm paine SI: ssä?
Ratkaisu:
No, me tiedämme määritelmän mukaan, että:
Ja että elohopeapylvään paino saadaan kaavalla P=m.g, jossa tiheys saadaan kaavalla: d=m/v ja siten m=d.v.
Mutta tiheys Hg = 13,6 g/cm3, joten elohopean massan laskeminen korkeudesta h -pylvästä saadaan kaavalla: m = d. (A.h), jossa A on putken pohjan pinta-ala ja h on sylinterin korkeus ja (Ah) vastaa tilavuutta.
Joten elohopeakolonnin paine on P = 13,6 g/cm3. (10m/s2). (760 mm), mikä laittaa kaiken SI-yksikköön, joka meillä on:
P=(13.6.10-3kg/10-6m3).(10m/s2). (760,10-3m) =
={ [13,6 kg.(1̸0-6). 10m/s2].760m}/1̸0-6 m3=136(kg.m/s2).760̸m/m̸3=136N.(760/m2)
P = 1,0336 x 105 N/m2. Joten 1 atm on noin 1x105N/m2 = 1x105Pa.
Nesteen paine vastaa painetta, jonka se kohdistaa mihin tahansa siihen upotettuun kehoon. Kun puhumme nesteestä, se voi olla ilmaa tai mitä tahansa nestettä. Minkä tahansa nesteen sisällä oleva paine saadaan kaavalla: P=p0+ρgh, missä p0 on nesteeseen kohdistuva ulkoinen paine, d on nesteen tiheys, g painovoiman kiihtyvyys ja h vastaa korkeutta pintaan.
Verenpaine muodostuu sydänlihasten supistumisesta (systolinen paine) ja rentoutumisesta (diastolinen paine). Kun sydän pumppaa verta, se saa nopeutta valtimoiden sisällä aiheuttaen painetta niihin.
Jos valtimoiden sisähalkaisija pienenee ateroskleroosin (rasvan kertyminen seinämiin) vuoksi, paineen nousu, koska veri heikentää virtaustaan tällä alueella, mikä voi vaarantaa valtimot häiriötä.
Normaali silmänpaine on noin 12–21 mmHg, kun se nousee, se voi nousta jopa 70 mmHg: iin ja voi heikentää näköä ja aiheuttaa sokeutta. Henkilöä, jolla on korkea silmänpaine, kutsutaan glaukoomaksi. On olemassa useita glaukoomatyyppejä, jotka aiheuttavat silmänsisäistä painetta, vaurioittaen pääasiassa näköhermoa ja verkkokalvoa.
Nivio Bernardo
Fysiikan opetuksen maisterin tutkinto
opiskellaan fysiikkaa