2. En cada cas s’exerceix la mateixa força sobre el mateix objecte en dues situacions diferents. Per què el resultat és tant diferent? Com menor sigui la superfície sobre la que actua una força, més gran és el seu efecte. Aquest efecte s’anomena pressió . La pressió que suporta cada punt del cos del faquir és menor a major nombre de claus. 1 Pa = 1 N / 1 m 2 La pressió en els sòlids 1 bar =100 000 Pa 1 bar = 1000 mbar 1 atm = 101 300 Pa= 760 mm Hg= 1013 mbar 1 atm 1bar
3. Tub de plàstic Tapa de plàstic S’introdueix en un recipient d’aigua La tapa es separa quan el nivell d’ aigua de l’interior del tub coincideix amb la del recipient Un cos submergit en un fluid està sotmès a una força que actua en qualsevol direcció perpendicular al cos. La tapa es queda enganxada en qualsevol direcció La força augmenta en augmentar la profunditat Forces exercides pels fluïds 1 2 3
4. La pressió exercida sobre un cos submergit en un fluid depèn de l’alçada de la columna de fluid que que hi ha sobre el cos. h S S’exerceix una pressió deguda al pes de la columna de líquid que hi ha sobre el prisma. Pes líquid = m líquid · g = d líquid · V líquid · g Pes = d líquid · S · h · g La pressió hidrostàtica P= d g h Principi fonamental de la hidrostàtica: La pressió que un líquid exerceix sobre el fons del recipient que el conté depèn de la densitat del líquid i de la seva altura sobre el fons d líquid · S · h · g d líquid · h · g S p F S = = =
6. Dos punts que es troben submergits en un líquid a la mateixa altura, estaran sotmesos a la mateixa pressió. A B h 1 h 2 S La diferència de pressió entre A i B és: p 2 - p 1 = d líquid · g · ( h 2 - h 1 ) VASOS COMUNICANTS AMB LÍQUIDS IMMISCIBLES Aigua Oli h B h A A B p A = p B -> d oli · g · h A = d aigua · g · h B -> d oli · h A = d aigua · h B Comprovació del principi fonamental de la hidrostàtica
7. La pressió exercida en un punt d’un líquid es transmet íntegrament a tots els punts del líquid. Ampolla de Pascal Taps de goma Baixem l’èmbol Baixem l’èmbol AIGUA – FLUID INCOMPRESSIBLE AIRE – FLUID COMPRESSIBLE L’ampolla de Pascal
8. p 1 = p 2 La premsa hidràulica F 1 -> F 2 -> S 1 S 2 F 1 S 1 p 1 = F 2 S 2 p 2 = F 2 S 2 F 1 S 1 =
9. Pes real (en l’aire) Pes aparent (dins d’un líquid) 8 N 5 N Pes Pes Empenyiment La força que empeny el cos cap amunt i que contraresta el pes del cos s’anomena empenyiment . La força de l’empenyiment Pes aparent = Pes real - empenyiment
10. Principi d’Arquímides Càlcul de la força d’empenyiment: E= F 2 -F 1 = P 2 · S – P 1 · S P= d g h E = h 2 · d L · g · S – h 1 · d L · g · S = (h 2 -h 1 ) · S · d L · g E = V · d L · g = m L · g Tot cos submergit en un líquid experimenta un empenyiment vertical i cap amunt igual al pes del líquid desallotjat.
11. Corda Bola Dinamòmetre Aigua destil·lada Proveta Aigua destil·lada 100 cm 3 Introduïm la bola fins la meitat de la proveta. 141 cm 3 Lliguem la bola a la corda i la pesem amb el dinamòmetre. Quant pesa l’aigua que ha desplaçat la bola? 41 cm 3 d’aigua desplaçats Densitat de l’aigua d H2O = 1kg/dm 3 P = m · g = 41·10 -3 kg ·9,8 m/s 2 = 0,4 N La pèrdua de pes de la bola en l’aigua és: 2 N – 1,6 N = 0,4 N Pèrdua de pes en l’aigua d = m -> m = d · V = 1 kg ·41 ·10 -3 dm 3 = 41 ·10 -3 kg V dm 3
12. Tot cos submergit en un líquid experimenta un empenyiment vertical i cap amunt igual al pes del líquid desallotjat. El rei de Siracusa va entregar una peça d’or a un orfebre per que li fes una corona. Com podia saber si la corona estava feta amb l’or entregat? La densitat de l’or i de la plata són diferents i, per tant, els blocs tenen diferent volum. La corona no estava feta amb la peça d’or. Més aigua desplaçada que amb el bloc d’or, però menys que amb el bloc de plata. Desplaça poca aigua Desplaça molta aigua Experiència de Arquímedes Principi d’Arquímedes Bloc d’or de la mateixa massa que la corona. Bloc de plata de la mateixa massa que la corona.
13. P < E P = E El cos s’enfonsa El cos sura El cos es manté en equilibri Globus aerostàtics flotant en l’aire. P > E Flotabilitat d s >d L d s =d L d s <d L Pes Empeny. Pes Empenyiment Pes Empenyiment
14. El principi d’Arquímedes Empenyiment Ampolla plena d’ aigua Globus Ampolla plena d’aire Hi bufem aire a dins. Posem el dit dins l’ aigua sense tocar les parets ni el fons. La balança indica una massa major Principi d’Arquímedes
15. L’aire que forma l’atmosfera és un gas i exerceix pressió sobre qualsevol cos que es trobi en ell. La pressió atmosfèrica Empenyiment Pes
16. Nivell del mar p A = d · g · h A p B = d · g · h B En la base de l’edifici A la part de dalt de l’edifici p B - p A = d · g · h B – d · g · h A = d · g · ( h B – h A ) p B - p A = d · g · h alçada de l’edifici La pressió atmosfèrica i l’alçada A B h B h A
17. Experiència de Torricelli p A = d · g · h A A Mercuri: d = 13600 kg/m 3 Aigua: d = 1000 kg /m 3 Mercuri: p A = 13600 · 9’8 · 760 10 -3 = 101300 Pa 1 atm= 101 300 Pa Aigua: p A = 1000 · 9’8 · 760 10’34= 101300 Pa
