Гидродинамикалық қысым

Under Pressure by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)

Мақсаты:

• Су ағынының заңдылығын сипаттау.
• Су ағынының қысымға әсері.
• Әртүрлі жағдайларда қысымды болжау.

Виртуалды эксперимент 

Виртуалды симуляцияда қысымды модельдеу оқушыларға су астындағы және үстіндегі қысымды, сондай-ақ сұйықтық тығыздығының, ауырлық күшінің, контейнер формаларының және көлемінің өзгеруін зерттеуге мүмкіндік береді. Симуляцияның екінші және үшінші бөлімдерімен жұмыс істейтін боласыз.

Төмендегі суретте әрбір батырманың атқаратын қызметтері көрсетілген.

Жұмыс барысы:

1-бөлім. Су мөлшері мен қысымның өзара байланысы

1-қадам. Симуляцияны қосылғаннан кейін екінші бөлімін ашыңыз. Қосылған кезде:

• Атмосфералық қысым метрикалық бірліктерде көрсетіледі.
• Сұйықтық түрі: су.
• Судың тығыздығы: 1000 кг/м3.
• Жердің тартылыс күші: 9,8 м/с2.
• Экранға контейнердің тереңдігін көрсететін торды шығарыңыз.

2-қадам. Контейнердің екі бөлігінің де қысымдарын барометрмен өлшеңіз. Олардың бірдей тереңдікте қысымдары бір-біріне тең екенін көресіз.

3-қадам. Атмосфералық қысымды өшіріп, қысымды қайта өлшеңіз.

4-қадам. Атмосфералық өлшем бірлігіне ауыстырыңыз. Қысымды атмосфералық қысым өшірілген және қосылған күйлер үшін өлшеңіз.

5-қадам. Контейнердің төменгі жағында орналасқан кран арқылы судың біршама бөлігін ағызыңыз. Су көлемі екі контейнерде де бірдей мөлшерде азайды. Қысымын өлшеңіз. Өлшем бірлікті өзіңіз таңдаңыз. 

6-қадам. Контейнерге су құйыңыз. Контейнерлердің әр бөлігіндегі қысымды өлшеңіз. 

7-қадам. Өз қалауыңызша тартылыс күшін, сұйықтық түрлерін өзгерте отырып, қысымдарды өлшеп, түрлі тәжірибелер жасасаңыз болады. 

2-бөлім. Ауырлық күші әсер еткен кездегі қысымның өзгерісі

8-қадам. Барометр арқылы су құйылған контейнерлердің әр бөлігіндегі қысымды өлшеңіз.

9-қадам. 250 кг болатын гір тасын контейнерге салыңыз. Барометрді тұрған орнынан қозғалтпай, қысым өзгерісін бақылаңыз. Су деңгейін бақылаңыз. 

10-қадам. Тағы 250 кг және 500 кг гір тастарын салыңыз. Қысым өзгерісін бақылаңыз. 

11-қадам. Жоғарғы жағында орналасқан гір тасын алыңыз. Контейнердегі өзгерістерді бақылаңыз. 

12-қадам. Қажет деп тапсаңыз тартылыс күшін, сұйықтық түрлерін, қосымша параметрлерді өзгерте отырып қысымды өлшеп, тәжірибелер жасап көре аласыз. 

13-қадам. Жасаған тәжірибелерге қарап қорытынды жасаңыз. Бірліктердің өзгеруі қысым көрсеткіштеріне қалай әсер етеді? Жүкті қосу контейнердің әртүрлі бөліктеріндегі қысымға қалай әсер етеді?

Қорытынды

Бұл виртуалды зертханада сіз қысым, су мөлшері мен ауырлық күші арасындағы байланысты зерттедіңіз. Жұмыста:

• Су ыдысының әртүрлі бөліктеріндегі қысым өлшенді.
• Су мөлшері өзгерген кезде қысымның өзгеруі байқалды.
• Ауырлық күшінің қысымға әсерін зерттелді.
• Сұйықтықтардың әртүрлі түрлерімен және тартылыс күшімен эксперименттер жүргізілді.

Ағылшын тіліндегі терминдердің қазақша аудармалары:

• pressure — қысым
• ruler — сызғыш
• grid — тор
• atmosphere — атмосфера
• on — қосылған
• off — өшірілген
• units — бірлік
• metric — метрикалық
• atmospheres — атмосфералық
• english — ағылышындық
• fluid density — сұйықтық тығыздығы 
• gasoline — бензин
• water — су
• honey- бал
• gravity — тартылыс
• Mars — Марс
• Earth — Жер
• Jupiter — Юпитер