A nyomás szót mindennapi életünkben elhangzik, de különböző jelentése lehet. Nagyságot jelenthet fizikai ebben a cikkben erre fogunk összpontosítani, de jelentheti azt is: Zavarba ejtő befolyás, amely valakit valamire kényszerít (Michaelis szótár). Ebben az értelemben láthatjuk a SPORTV beszámolóját Verônica Hipólito sportolóról, a 2016-os riói paralimpia résztvevőjéről.
Könnyű, Verônica Hipólito nem is gondol a tömegre és a nyomásra Rióban: „Közömbös”
többet látni
Új perspektíva: a NASA 3D-s képeket tesz közzé távoli galaxisokról
A harvardi professzor úgy véli, hogy a technológia töredékeit találta…
A paralimpián négy éremért küzdő sprinter garantálja, hogy nem lesz
a család és a barátok jelenléte, ami zavarni fogja: „Mindent megteszek”.
Brazília egyik legjobb sportolója a szeptember 7-én kezdődő 2016-os riói paralimpiai játékokon, Veronica Hipolito többet hord magával a könnyű mosolyt az arcán, mint egy élő ember arcát sajtolt érmeket nyerni. A családdal és barátokkal rendelkező közönség előtt garantálja, hogy ez nem lesz teher, és megígéri, hogy a lelátótól függetlenül elvégzi a munkáját. Még a legismertebbek külseje sem fogja megváltoztatni azt, amit a pályákon csinált, ezt garantálja a SporTV-nek.
A nyomást mint fizikai mennyiséget az egységnyi területre jutó erőként határozzuk meg.
P= F/A, a felületre ható erőnek erre a felületre merőlegesnek kell lennie. Lásd az alábbi ábrát.
Az F erő θ szögben hajlik a függőlegeshez, ezért az Fy irányú komponensét Fy =F.cosθ adja, ebben az esetben Fy a felületre (A terület) merőleges erő.
A fizikai mennyiségi nyomásnak több mértékegysége van, de az SI-ben kifejezett N/m2 = Pa (1 Newton/négyzetméter egyenlő 1 Pascal).
| SI-ben | CGS | az MKS-ben | Egyéb egységek |
| n/m2 =Pa (pascal) | dyn/cm2 | Kgf/m2 | atm (atmoszféra)Hgmm (higanymm) |
Egy 70 kg-os ember mekkora nyomást gyakorol a padlóra. Tegyük fel, hogy a talpak területe 150 cm2.
Felbontás:
Feltéve, hogy a személy súlya egyenlően oszlik meg a két láb között, akkor:
P=m.g =70 kg.10m/s2 =700N, mindegyik lábra 350N erő hat és ezért a lábak nyomása a padlóra P= F/A, P= 350N/150×10-4m2
P= 2,33x104N/m2 = 2,33x104 Pa.
Lássunk néhány nyomástípust, amelyek a fent tárgyalt fizikai mennyiséghez kapcsolódnak.
Minden alkalommal, amikor a nyomásról a fizikai nagyság értelmében beszélünk, emlékeznünk kell arra, hogy ez egy erő és annak a területnek az aránya, amelyre az erő merőlegesen hat. A légköri nyomás megfelel a levegő súlyának azokra a testekre, amelyek belemerülnek az adott folyadékba.
Evangelista Torricelli volt az, aki megmérte a légköri nyomást egy kísérletben, amelyben higanyt (Hg) használt egy kádban, és egy csövet is kiöntött ezzel a fémmel a kádba. A higany magassága, amely képződött és nem ömlött a kádba, azt mondta, azért, mert a kád feletti légnyomás nem hagyta el a tartályt. A higany leereszkedik, és ezt a nyomást 1 atm-ként (egy atmoszféra) határozta meg, amely megfelel a csőben lévő magasságnak, amely 760 Hgmm (760 mm Higany). A kísérletet tengerszinten végezték. Minél nagyobb a tengerszint feletti magasság, annál vékonyabb a levegő, azaz kevésbé sűrű és alacsonyabb a nyomás.
Ha lehetősége van repülővel utazni, tegye a következőket: vegyen egy üveg ásványvizet üres műanyag zacskót, és fedje fel, még a gépben a földön, és nyitott ajtókkal zárja be akkor. Amikor a gép utazómagasságon (10 000 m) van, látni fogja, hogy a palack megtelt, ami azt jelzi, hogy nyomásváltozások történtek.
Valójában a sík belső nyomása csökkent, és mivel a palack belsejében a nyomás nem változott, a palack hajlamos kidudorodni. Bár a gép utasterében nyomás uralkodik, hogy a felszálláskor ugyanazt a nyomást fenntartsa, ez mindig alacsonyabb, és ezért a palack belső nyomása ekkor nagyobb. Az ellenkezője fog történni, ha akkor kezdi el a kísérletet, amikor a repülőgép 10 000 méteren van.
Gondoltál már arra, hogy milyen hatással van a légköri nyomás, amikor szívószálon keresztül iszunk egy üdítőt? Amikor szívja a szalmát, levegőt távolít el a belsejéből, ezáltal csökken a belső nyomás, akkor a külső légköri nyomás a hűtőközeg felületén nyomja a folyadékot a szalma.
Gyakorlat/Példa
Mennyi az 1 atm nyomás az SI-ben?
Megoldás:
Nos, definíció szerint tudjuk, hogy:
És hogy a higanyoszlop tömegét P=m.g adja meg, ahol a sűrűséget a következőképpen adja meg: d=m/v, és ezért m=d.v.
De a Hg sűrűsége = 13,6 g/cm3, ezért a higany tömegének kiszámítása a h magasságú oszlop miatt: m= d. (A.h), ahol A a cső aljának területe, h pedig a henger magassága és (Ah) a térfogatnak felel meg.
Tehát a higanyoszlop nyomása P= 13,6g/cm3 lesz. (10m/s2). (760 mm), ami mindent beleadva az SI-mértékegységbe:
P=(13.6.10-3kg/10-6m3).(10m/s2). (760,10-3 m) =
={ [13,6 kg.(1̸0-6). 10m/s2].760m}/1̸0-6 m3=136(kg.m/s2).760̸m/m̸3=136N.(760/m2)
P=1,0336x105N/m2. Tehát 1 atm körülbelül 1x105N/m2=1x105Pa.
A folyadékban lévő nyomás megfelel annak a nyomásnak, amelyet a folyadékba merített bármely testre gyakorol. Amikor folyadékról beszélünk, ez lehet levegő vagy bármilyen folyadék. Bármely folyadék belsejében a nyomást a következő képlet adja meg: P=p0+ρgh, ahol p0 a folyadék külső nyomása, d a folyadék sűrűsége, g a gravitációs gyorsulás és h a felszín magasságának felel meg.
A vérnyomás a szívizmok összehúzódásából (szisztolés nyomás) és relaxációjából (diasztolés nyomás) származik. Amikor a szív vért pumpál, felgyorsul az artériákban, nyomást okozva rájuk.
Ha az érelmeszesedés (zsír felhalmozódása a falban) miatt csökken az artériák belső átmérője, nyomásnövekedés, mivel a vér csökkenti áramlását ebben a régióban, ami veszélyeztetheti az artériákat zavar.
A normál szemnyomás 12 Hgmm és 21 Hgmm között van, ha megemelkedik, akár 70 Hgmm-t is elérhet, és károsíthatja a látást és vakságot okozhat. Azt az egyént, akinek magas a szemnyomása, zöldhályognak nevezik. A glaukómának többféle típusa is okoz intraokuláris nyomást, elsősorban a látóideg és a retina károsodását.
Nivio Bernardo
Fizikatanári mesterképzés
tanuljunk fizikát