Бочка Паскаля

Занимательная физика в вопросах и ответах. Сайт Елькина Виктора. (Заслуженный учитель РФ. Учитель-методист.)
Занимательная физика Биофизика А знаете ли Вы? Астрономия Физика в походе Биографии Физика и медицина
Физика и поэзия Народная мудрость Физика и техника Радиотехника для всех Занимательные опыты Форум Оптика Старинные задачи Шаровая молния Сообразилки

"Бочка Паскаля" - или Бочка знаний.

Задачи Эйнштейна

1 2 3

Фокусы по Статике

Автопоилка для птиц

ТЕСТЫ
ЕГЭ
1 2

По указанию Паскаля, крепкую дубовую бочку до краев наполнили водой и наглухо закрыли крышкой. В небольшое отверстие в крышке заделали конец вертикальной стеклянной трубки такой длины, что конец ее оказался на уровне второго этажа.

Выйдя на балкон, Паскаль принялся наполнять трубку водой. Не успел он вылить и десятка стаканов, как вдруг, к изумлению обступивших бочку зевак, бочка с треском лопнула. Ее разорвала непонятная сила. Паскаль убеждается: да, сила, разорвавшая бочку, вовсе не зависит от количества воды в трубке. Все дело в высоте, до которой трубка была заполнена.

Далее проявляется удивительное свойство воды - передавать давление, создаваемое на ее поверхности (в бочке) по всему объему, каждой точке стенки или дна бочки.

Так он приходит к открытию закона, получившего его имя.

Задача

Если принять высоту воды в трубке 4 метра (балкон второго этажа), диаметр бочки 0,8 м, и высоту бочки 0,8 м. Какая сила разрывает бочку?

Решение: На поверхности воды в бочке под крышкой это давление P= pgh, где p - плотность воды, g - ускорение свободного падения, h - высота столба воды в трубке. Помножив полученное давление на площадь диаметрального сечения бочки (S = D*H, Н - высота бочки), получим силу, которая сокрушила ее прочные дубовые стенки:

P = pg (h + H/2)DH = 27,6 кН.

Два поезда, расстояние между которыми 600 км, едут по прямой навстречу друг другу, со скоростью 60 км в час (каждый). Между ними от одного поезда к другому летает муха со скоростью 120 км в час. Какое расстояние пролетит муха до встречи поездов? Заметьте, я не указываю точку, из которой муха начинает свой полет, но он начинается одновременно с началом движения поездов. Ответ.

На прямой дороге, на расстоянии 20 км друг от друга расположены два пункта А и В. Точно посередине расположен дом Д. Из пункта А со скоростью 5 км/час выходит мальчик и идет с постоянной скоростью в В, мимо Д. Понятно, что на дорогу он тратит 4 часа. Вместе с ним из А выбегает пес со скоростью 10 км/час и бегает между мальчиком и домом. Вопрос: где будет пес, и в какую сторону он будет бежать: через час, через два, через три и через четыре часа. Ответ.

Применение закона Паскаля

Закон нашел огромное применение в современном мире. Были созданы суперпрессы с давлением свыше 750 000 кПа. Закон лег в основу гидравлического привода, который в свою очередь обусловил появление гидроавтоматики, управляющей современными реактивными лайнерами, космическими кораблями, станками с числовым программным управлением, могучими самосвалами, горными комбайнами, прессами, экскаваторами...

Наука о высоких и сверхвысоких давлениях.

Исследование веществ при высоких и сверхвысоких давлениях - увлекательная область науки. Давление вызывает в веществах удивительные изменения. Многие вещества в нормальных условиях - изоляторы, но при высоком давлении они превращаются в полупроводники, а полупроводники могут приобрести свойства металлов. Металлическую проводимость приобретают сера при ударном давлении около 23 ГПа, иод - при 13 ГПа. Теоретические расчеты показывают, что под давлением 200 ГПа твердый водород перейдет в металлическое состояние.

Исследование при высоких давлениях ценны не только для науки, но имеют большое практическое значение. Синтетические алмазы и боразон - превосходные материалы для режущих и шлифовальных инструментов. Искусственный кварц применяется в радиотехнике.

Источник. Детская энциклопедия. Т.3. М.: Педагогика. 1973.

Вопросы

Если бы сила тяжести увеличилась вдвое , то как пришлось бы изменить конструкцию ртутных барометров – удлинить или укоротить трубку, в которой движется столбик ртути? Ответ

Что произойдет с весами, находящимися в равновесии, если погрузить палец в стакан с водой, стоящей на чашке весов (палец не прикасается ни ко дну, ни к стенкам стакана). Ответ.

Почему при взрыве парового котла, давление пара в котором составляет всего лишь 12-15 атмосфер, могут произойти большие разрушения, в то время как при разрыве цилиндра гидравлического пресса, давление в котором превышает несколько сот атмосфер, значительных разрушений не происходит? Ответ.

Почему лед тает медленнее, если завернуть его в мокрую газету? Ответ.

"Бочка знаний"

Вопросы от "Марго".

О желуде. О ткани О памятнике Кто это?

Экспериментальные задачи 02 03

Знаете ли Вы?

18 Августа 1851 г. император Николай I совершил первую поездку из Петербурга в Москву по железной дороге. Императорский поезд был готов к отправлению в 4 ч утра. Начальник строительства дороги, генерал Клейнмихель, чтобы подчеркнуть особую торжественность события, приказал первую версту железнодорожного полотна покрасить белой масляной краской. Это было красиво и подчеркивало то обстоятельство, что императорский поезд первым пройдет по нетронутой белизне уходящих вдаль рельсов. Однако Клейнмихель не учел одного обстоятельства... Что именно?

Трудные вопросы для форума:

. - Ватсон, а вы знаете, как опытный ювелир отличает поддельный алмаз, изготовленный из стекла, от настоящего? - спросил Шерлок Холмс друга.
- Возможно, по внешнему виду или по тому, как он отражает и преломляет свет, - изрек Ватсон, почти не задумываясь.
- Что Вы, Ватсон, он всегда определяет "вслепую", только руками - об этом рассказал мне знакомый ювелир.
В чем может заключаться метод ювелира? Назовите хотя бы 2 способа.

Когда вы пьете кофе - обратите внимание на интересное явление. Вы насыпаете на дно чашки растворимый кофе, заливаете кипятком и начинаете интенсивно помешивать ложкой содержимое. По мере растворения звук побрякивания ложки о дно и стенки меняется. Почему?

. Хозяйка налила чай.
- Извините, я просил кипятку, - сказал Холмс, - а вы принесли очень горячий чай, но вода не успела вскипеть.
Как он это определил?

Почему капля, падая в лужу, иногда катается по ней, а потом сливается? (Прислал - Alex.)

Еще интереснее с мелкими каплями (например когда пьете чай, горячий естественно, обратите внимание). На поверхность вылетает масса мелких капелек, и остается на поверхности образуя разный рисунок т.к. под действием конвективных потоков они перемещаются, если поверхность освещена получаются красивые интерференционные картины. Как объяснить явление? (Прислал Павел Скулов): написать письмо; Приславшим верные решения - приз!!!; (Книга автора сайта с автографом . Подробнее...)