Гидродинамическое давление
Under Pressure by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)
Цель:
- Описание закономерности течения воды.
- Влияние поток воды на давления.
- Прогнозирование давления в различных ситуациях.
Виртуальный эксперимент
В виртуальном симуляции моделирование давления позволяет учащимся исследовать давление под водой и над ней, а также изменения плотности жидкости, гравитации, форм и объема контейнера. Вы будете работать со второй и третьей частями симуляции.
На рисунке ниже показаны функции, которые выполняет каждая кнопка.
Ход работы:
Часть 1. Взаимосвязь количества воды и давления
Шаг 1. После включения симуляции откройте второй раздел. При включении:
- Атмосферное давление выражается в метрических единицах.
- Тип жидкости: вода.
- Плотность воды: 1000 кг/м3.
- Гравитация Земли: 9,8м /с2.
- На экран выводите сетка, отображающая глубину контейнера.
Шаг 2. Измерьте давление обеих частей контейнера барометром. Вы увидите, что их давление на одной глубине равно друг другу.
Шаг 3. Выключите атмосферное давление и снова измерьте давление.
Шаг 4. Переключите от метрической в атмосферные единицы измерения. Измерьте давление для состояний, в которых атмосферное давление выключено и включено.
Шаг 5. Слейте часть воды через кран, расположенный в нижней части контейнера. Объем воды уменьшился на одинаковое количество в обеих емкостях. Измерьте давление. Выберите единицу измерения самостоятельно.
Шаг 6. Наполните емкость водой. Измерьте давление в каждой части контейнеров.
Шаг 7. Вы можете измерять давления и проводить различные эксперименты, изменяя гравитационное притяжение, типы жидкостей по своему усмотрению.
Часть 2. Изменение давления под действием силы тяжести
Шаг 8. Измерьте давление в каждой части контейнеров с водой с помощью барометра.
Шаг 9. Поместите 250 кг гиревого камня в контейнер. Следите за изменением давления, не перемещая барометр из положения стоя. Следите за уровнем воды.
Шаг 10. Положите еще 250 кг и 500 кг гиревых камней. Следите за изменением давления.
Шаг 11. Возьмите гиревой камень, который находится наверху. Следите за изменениями в контейнере.
Шаг 12. Вы можете попробовать измерить и поэкспериментировать с давлением, изменив гравитационное притяжение, типы жидкостей, дополнительные параметры, если это необходимо.
Шаг 13. Делайте выводы, глядя на проделанный опыт. Как изменение единиц измерения влияет на показания давления? Как влияет добавление груза на давление в разных частях контейнера?
Заключение
В этой виртуальной лаборатории вы изучили взаимосвязь между давлением, количеством воды и силой тяжести. Вы:
- Измерили давление в разных частях контейнера с водой.
- Наблюдали за изменением давления при изменении количества воды.
- Изучили влияние силы тяжести на давление.
- Провели эксперименты с различными типами жидкостей и гравитационным притяжением.
Русские переводы терминов на английском языке:
- pressure-давление
- ruler-линейка
- grid-сетка
- atmosphere-атмосфера
- on-включен
- off-отключено
- units-единство
- metric-метрический
- atmospheres-атмосферный
- english-английский
- fluid density-плотность жидкости
- gasoline-бензин
- water-вода
- honey-мед
- gravity-гравитация
- Mars-Марс
- Earth-Земля
- Jupiter-Юпитер