Pression et force de pression. La pression artérielle moyenne est un indicateur important du bien-être d’une personne

Un homme avec et sans skis.

Une personne marche sur de la neige poudreuse avec beaucoup de difficulté, s'enfonçant profondément à chaque pas. Mais, après avoir chaussé des skis, il peut marcher sans presque y tomber. Pourquoi? Avec ou sans skis, une personne agit sur la neige avec la même force égale à son poids. Cependant, l’effet de cette force est différent dans les deux cas, car la surface sur laquelle une personne s’appuie est différente, avec et sans skis. La surface des skis est près de 20 fois plus grande que la surface de la semelle. Par conséquent, lorsqu'elle se tient sur des skis, une personne agit sur chaque centimètre carré de la surface de la neige avec une force 20 fois inférieure à celle lorsqu'elle se tient sur la neige sans skis.

Un élève, épinglant un journal au tableau avec des boutons, agit sur chaque bouton avec la même force. Cependant, un bouton avec une extrémité plus pointue pénétrera plus facilement dans le bois.

Cela signifie que le résultat de la force dépend non seulement de son module, de sa direction et de son point d'application, mais également de la surface de la surface sur laquelle elle est appliquée (perpendiculaire à laquelle elle agit).

Cette conclusion est confirmée par des expériences physiques.

Expérience. Le résultat de l’action d’une force donnée dépend de la force qui agit sur une unité de surface.

Vous devez enfoncer des clous dans les coins d'une petite planche. Tout d’abord, placez les clous enfoncés dans la planche sur le sable, pointe vers le haut, et placez un poids sur la planche. Dans ce cas, les têtes de clous ne sont que légèrement enfoncées dans le sable. Ensuite, nous retournons la planche et plaçons les clous sur le bord. Dans ce cas, la zone d'appui est plus petite et, sous la même force, les clous s'enfoncent beaucoup plus profondément dans le sable.

Expérience. Deuxième illustration.

Le résultat de l’action de cette force dépend de la force qui agit sur chaque unité de surface.

Dans les exemples considérés, les forces agissaient perpendiculairement à la surface du corps. Le poids de l'homme était perpendiculaire à la surface de la neige ; la force agissant sur le bouton est perpendiculaire à la surface de la planche.

La quantité égale au rapport de la force agissant perpendiculairement à la surface sur l'aire de cette surface est appelée pression.

Pour déterminer la pression, la force agissant perpendiculairement à la surface doit être divisée par la surface :

pression = force / surface.

Notons les grandeurs incluses dans cette expression : pression - p, la force agissant sur la surface est F et superficie - S.

On obtient alors la formule :

p = F/S

Il est clair qu’une force plus importante agissant sur la même zone produira une plus grande pression.

Par unité de pression, on entend la pression produite par une force de 1 N agissant sur une surface d'une superficie de 1 m2 perpendiculaire à cette surface..

Unité de pression - newton par mètre carré (1N/m2). En l'honneur du scientifique français Blaise Pascal ça s'appelle pascal ( Pennsylvanie). Ainsi,

1 Pa = 1 N/m2.

D'autres unités de pression sont également utilisées : hectopascal (hPa) Et kilopascal (kPa).

1 kPa = 1 000 Pa ;

1 hPa = 100 Pa ;

1 Pa = 0,001 kPa ;

1 Pa = 0,01 hPa.

Écrivons les conditions du problème et résolvons-le.

Donné : m = 45 kg, S = 300 cm 2 ; p = ?

En unités SI : S = 0,03 m2

Solution:

p = F/S,

F = P.,

P. = g m,

P.= 9,8 N · 45 kg ≈ 450 N,

p= 450/0,03 N/m2 = 15 000 Pa = 15 kPa

"Réponse" : p = 15 000 Pa = 15 kPa

Moyens de réduire et d'augmenter la pression.

Un tracteur à chenilles lourd produit une pression sur le sol égale à 40 à 50 kPa, soit seulement 2 à 3 fois plus que la pression d'un garçon pesant 45 kg. Cela s'explique par le fait que le poids du tracteur est réparti sur une plus grande surface grâce à la transmission par chenilles. Et nous avons établi que plus la surface d'appui est grande, moins la pression produite par la même force sur cet appui est importante .

Selon que vous ayez besoin de devenir petit ou haute pression, la zone d'appui augmente ou diminue. Par exemple, pour que le sol résiste à la pression du bâtiment en construction, la surface de la partie inférieure de la fondation est augmentée.

Les pneus de camion et les châssis d’avion sont beaucoup plus larges que les pneus de tourisme. Les pneus des voitures conçues pour rouler dans les déserts sont particulièrement larges.

Les véhicules lourds, tels qu'un tracteur, un char ou un véhicule marécageux, disposant d'une grande surface d'appui des chenilles, traversent des zones marécageuses qui ne peuvent être traversées par une personne.

D’un autre côté, avec une petite surface, une grande pression peut être générée avec une petite force. Par exemple, lorsque l'on appuie sur un bouton dans une planche, on agit dessus avec une force d'environ 50 N. La surface de la pointe du bouton étant d'environ 1 mm 2, la pression qu'il produit est égale à :

p = 50 N / 0,000 001 m2 = 50 000 000 Pa = 50 000 kPa.

A titre de comparaison, cette pression est 1000 fois supérieure à la pression exercée par un tracteur à chenilles sur le sol. Vous pouvez trouver de nombreux autres exemples de ce type.

Les lames des instruments coupants et les pointes des instruments de perçage (couteaux, ciseaux, cutters, scies, aiguilles, etc.) sont spécialement affûtées. Le bord aiguisé d'une lame tranchante a une petite surface, donc même une petite force crée beaucoup de pression, et cet outil est facile à utiliser.

Les appareils coupants et perçants se retrouvent également dans la nature vivante : ce sont des dents, des griffes, des becs, des pointes, etc. - ils sont tous constitués d'un matériau dur, lisse et très tranchant.

Pression

On sait que les molécules de gaz se déplacent de manière aléatoire.

Nous savons déjà que les gaz, contrairement aux solides et aux liquides, remplissent tout le récipient dans lequel ils se trouvent. Par exemple, une bouteille en acier pour stocker des gaz, une chambre à air de pneu de voiture ou un ballon de volley-ball. Dans ce cas, le gaz exerce une pression sur les parois, le fond et le couvercle de la bouteille, de la chambre ou de tout autre corps dans lequel il se trouve. La pression du gaz est causée par des facteurs autres que la pression solide sur le support.

On sait que les molécules de gaz se déplacent de manière aléatoire. En se déplaçant, ils entrent en collision les uns avec les autres, ainsi qu'avec les parois du conteneur contenant le gaz. Il existe de nombreuses molécules dans un gaz et le nombre de leurs impacts est donc très important. Par exemple, le nombre d'impacts de molécules d'air dans une pièce sur une surface d'une superficie de 1 cm 2 en 1 s est exprimé par un nombre à vingt-trois chiffres. Bien que la force d'impact d'une molécule individuelle soit faible, l'effet de toutes les molécules sur les parois du récipient est important : elles créent une pression de gaz.

Donc, la pression du gaz sur les parois du récipient (et sur le corps placé dans le gaz) est provoquée par les impacts des molécules de gaz .

Considérez l’expérience suivante. Placez une balle en caoutchouc sous la cloche de la pompe à air. Il contient une petite quantité d'air et a forme irrégulière. Ensuite, nous pompons l'air sous la cloche. La coque du ballon, autour de laquelle l'air se raréfie de plus en plus, se gonfle progressivement et prend la forme d'un ballon régulier.

Comment expliquer cette expérience ?

Des bouteilles en acier spéciales durables sont utilisées pour stocker et transporter du gaz comprimé.

Dans notre expérience, les molécules de gaz en mouvement frappent continuellement les parois de la balle à l'intérieur et à l'extérieur. Lorsque l'air est pompé, le nombre de molécules dans la cloche autour de la coque de la balle diminue. Mais à l’intérieur du ballon, leur numéro ne change pas. Par conséquent, le nombre d’impacts de molécules sur les parois externes de la coque devient inférieur au nombre d’impacts sur les parois internes. Le ballon est gonflé jusqu'à ce que la force élastique de sa coque en caoutchouc devienne égale à la force de la pression du gaz. La coque du ballon prend la forme d'une balle. Cela montre que le gaz appuie sur ses parois de manière égale dans toutes les directions. En d’autres termes, le nombre d’impacts moléculaires par centimètre carré de surface est le même dans toutes les directions. La même pression dans toutes les directions est caractéristique d'un gaz et est une conséquence du mouvement aléatoire d'un grand nombre de molécules.

Essayons de réduire le volume de gaz, mais pour que sa masse reste inchangée. Cela signifie que dans chaque centimètre cube de gaz, il y aura plus de molécules et la densité du gaz augmentera. Ensuite, le nombre d’impacts des molécules sur les parois augmentera, c’est-à-dire que la pression du gaz augmentera. Cela peut être confirmé par l'expérience.

Sur l'image UN montre un tube de verre dont une extrémité est fermée par un mince film de caoutchouc. Un piston est inséré dans le tube. Lorsque le piston entre, le volume d'air dans le tube diminue, c'est-à-dire que le gaz est comprimé. Le film de caoutchouc se plie vers l'extérieur, indiquant que la pression de l'air dans le tube a augmenté.

Au contraire, à mesure que le volume d’une même masse de gaz augmente, le nombre de molécules dans chaque centimètre cube diminue. Cela réduira le nombre d'impacts sur les parois du récipient - la pression du gaz diminuera. En effet, lorsque le piston est retiré du tube, le volume d'air augmente et le film se courbe à l'intérieur de la cuve. Cela indique une diminution de la pression de l'air dans le tube. Le même phénomène serait observé si, à la place de l'air, il y avait un autre gaz dans le tube.

Donc, lorsque le volume d'un gaz diminue, sa pression augmente, et lorsque le volume augmente, la pression diminue, à condition que la masse et la température du gaz restent inchangées.

Comment la pression d’un gaz changera-t-elle s’il est chauffé à volume constant ? On sait que la vitesse des molécules de gaz augmente lorsqu’elles sont chauffées. En se déplaçant plus rapidement, les molécules heurteront plus souvent les parois du récipient. De plus, chaque impact de la molécule sur la paroi sera plus fort. En conséquence, les parois du récipient subiront une pression plus importante.

Ainsi, Plus la température du gaz est élevée, plus la pression du gaz dans un récipient fermé est élevée., à condition que la masse et le volume du gaz ne changent pas.

De ces expériences, on peut généralement conclure que La pression du gaz augmente à mesure que les molécules heurtent les parois du récipient plus souvent et plus fort. .

Pour stocker et transporter les gaz, ils sont fortement comprimés. Dans le même temps, leur pression augmente, les gaz doivent être enfermés dans des bouteilles spéciales très résistantes. De telles bouteilles, par exemple, contiennent de l’air comprimé dans les sous-marins et de l’oxygène utilisé dans le soudage des métaux. Bien entendu, il ne faut jamais oublier que les bouteilles de gaz ne peuvent pas être chauffées, surtout lorsqu'elles sont remplies de gaz. Car, comme nous l’avons déjà compris, une explosion peut survenir avec des conséquences très désagréables.

La loi de Pascal.

La pression est transmise à chaque point du liquide ou du gaz.

La pression du piston est transmise à chaque point du fluide remplissant la bille.

Maintenant du gaz.

Contrairement aux solides, les couches individuelles et particules fines les liquides et les gaz peuvent se déplacer librement les uns par rapport aux autres dans toutes les directions. Il suffit par exemple de souffler légèrement sur la surface de l'eau dans un verre pour faire bouger l'eau. Sur une rivière ou un lac, la moindre brise fait apparaître des ondulations.

La mobilité des particules gazeuses et liquides explique que la pression exercée sur eux est transmise non seulement dans la direction de la force, mais en tout point. Considérons ce phénomène plus en détail.

Sur l'image, UN représente un récipient contenant du gaz (ou un liquide). Les particules sont réparties uniformément dans tout le récipient. Le récipient est fermé par un piston qui peut monter et descendre.

En appliquant une certaine force, nous forcerons le piston à se déplacer légèrement vers l'intérieur et à comprimer le gaz (liquide) situé directement en dessous de lui. Ensuite, les particules (molécules) seront localisées à cet endroit plus densément qu'auparavant (Fig, b). En raison de leur mobilité, les particules de gaz se déplacent dans toutes les directions. En conséquence, leur disposition redeviendra uniforme, mais plus dense qu’auparavant (Fig. c). Par conséquent, la pression du gaz augmentera partout. Cela signifie qu'une pression supplémentaire est transmise à toutes les particules de gaz ou de liquide. Ainsi, si la pression sur le gaz (liquide) à proximité du piston lui-même augmente de 1 Pa, alors en tout point à l'intérieur gaz ou liquide, la pression deviendra plus élevée qu’auparavant du même montant. La pression sur les parois du récipient, le fond et le piston augmentera de 1 Pa.

La pression exercée sur un liquide ou un gaz est transmise à n'importe quel point de manière égale dans toutes les directions .

Cette déclaration s'appelle la loi de Pascal.

En se basant sur la loi de Pascal, il est facile d'expliquer les expériences suivantes.

La figure montre une boule creuse avec des endroits variés petits trous. Un tube est fixé à la bille dans lequel un piston est inséré. Si vous remplissez une boule d’eau et poussez un piston dans le tube, l’eau s’écoulera de tous les trous de la boule. Dans cette expérience, un piston appuie sur la surface de l'eau dans un tube. Les particules d'eau situées sous le piston, en se compactant, transfèrent leur pression vers d'autres couches plus profondes. Ainsi, la pression du piston est transmise à chaque point du fluide remplissant la bille. En conséquence, une partie de l’eau est expulsée du ballon sous la forme de jets identiques s’écoulant de tous les trous.

Si la boule est remplie de fumée, lorsque le piston est poussé dans le tube, des flux égaux de fumée commenceront à sortir de tous les trous de la boule. Cela confirme que les gaz transmettent également la pression exercée sur eux dans toutes les directions.

Pression dans le liquide et le gaz.

Sous l’influence du poids du liquide, le fond en caoutchouc du tube se pliera.

Les liquides, comme tous les corps sur Terre, sont affectés par la gravité. Ainsi, chaque couche de liquide versée dans un récipient crée avec son poids une pression qui, selon la loi de Pascal, se transmet dans toutes les directions. Il y a donc une pression à l’intérieur du liquide. Cela peut être vérifié par l'expérience.

Dans un tube de verre trou inférieur qui est recouvert d'un mince film de caoutchouc, versez de l'eau. Sous l’influence du poids du liquide, le fond du tube va se plier.

L'expérience montre que plus la colonne d'eau au-dessus du film de caoutchouc est élevée, plus celui-ci se plie. Mais chaque fois que le fond en caoutchouc se plie, l'eau dans le tube s'équilibre (s'arrête), car, en plus de la force de gravité, la force élastique du film de caoutchouc étiré agit sur l'eau.

Illustration.

Le fond s'éloigne du cylindre en raison de la pression de la gravité sur celui-ci.

Abaissons le tube avec un fond en caoutchouc, dans lequel l'eau est versée, dans un autre récipient plus large contenant de l'eau. Nous verrons qu'au fur et à mesure que le tube s'abaisse, le film de caoutchouc se redresse progressivement. Le redressement complet du film montre que les forces agissant sur lui d'en haut et d'en bas sont égales. Le redressement complet du film se produit lorsque les niveaux d'eau dans le tube et le récipient coïncident.

La même expérience peut être réalisée avec un tube dans lequel un film de caoutchouc recouvre le trou latéral, comme le montre la figure a. Plongons ce tube avec de l'eau dans un autre récipient contenant de l'eau, comme indiqué sur la figure, b. On remarquera que le film se redressera dès que les niveaux d'eau dans le tube et dans la cuve seront égaux. Cela signifie que les forces agissant sur le film de caoutchouc sont les mêmes de tous les côtés.

Prenons un récipient dont le fond peut s'effondrer. Mettons-le dans un pot d'eau. Le fond sera fermement pressé contre le bord du récipient et ne tombera pas. Il est pressé par la force de la pression de l'eau dirigée de bas en haut.

Nous verserons soigneusement de l'eau dans le récipient et surveillerons son fond. Dès que le niveau d'eau dans le récipient coïncide avec le niveau d'eau dans le pot, celui-ci s'éloignera du récipient.

Au moment de la séparation, une colonne de liquide dans le récipient appuie de haut en bas, et la pression d'une colonne de liquide de même hauteur, mais située dans le pot, est transmise de bas en haut vers le bas. Ces deux pressions sont identiques, mais le fond s'éloigne du cylindre sous l'action de sa propre gravité sur celui-ci.

Les expériences avec de l'eau ont été décrites ci-dessus, mais si vous prenez un autre liquide à la place de l'eau, les résultats de l'expérience seront les mêmes.

Ainsi, les expériences montrent que Il y a une pression à l’intérieur du liquide et, au même niveau, elle est égale dans toutes les directions. La pression augmente avec la profondeur.

Les gaz ne sont pas différents des liquides à cet égard, car ils ont aussi du poids. Mais il ne faut pas oublier que la densité du gaz est des centaines de fois inférieure à la densité du liquide. Le poids du gaz dans le récipient est faible et sa pression « pondérale » peut dans de nombreux cas être ignorée.

Calcul de la pression du liquide sur le fond et les parois d'un récipient.

Calcul de la pression du liquide sur le fond et les parois d'un récipient.

Voyons comment calculer la pression d'un liquide sur le fond et les parois d'un récipient. Résolvons d’abord le problème d’un récipient en forme de parallélépipède rectangle.

Forcer F, avec lequel le liquide versé dans ce récipient appuie sur son fond, est égal au poids P. liquide dans le récipient. Le poids d'un liquide peut être déterminé en connaissant sa masse m. La masse, comme vous le savez, peut être calculée à l'aide de la formule : m = ρ·V. Le volume de liquide versé dans le récipient que nous avons choisi est facile à calculer. Si la hauteur de la colonne de liquide dans un récipient est indiquée par la lettre h, et la surface du fond du récipient S, Que V = S h.

Masse liquide m = ρ·V, ou m = ρ S h .

Le poids de ce liquide P = GM, ou P = g ρ S h.

Puisque le poids d'une colonne de liquide est égal à la force avec laquelle le liquide appuie sur le fond du récipient, alors en divisant le poids P. Vers la place S, on obtient la pression du fluide p:

p = P/S, ou p = g·ρ·S·h/S,

Nous avons obtenu une formule pour calculer la pression du liquide au fond du récipient. De cette formule il ressort clairement que la pression du liquide au fond du récipient dépend uniquement de la densité et de la hauteur de la colonne de liquide.

Par conséquent, en utilisant la formule dérivée, vous pouvez calculer la pression du liquide versé dans le récipient n'importe quelle forme(à proprement parler, notre calcul ne convient qu'aux récipients ayant la forme d'un prisme droit et d'un cylindre. Dans les cours de physique de l'institut, il a été prouvé que la formule est également vraie pour un récipient de forme arbitraire). De plus, il peut être utilisé pour calculer la pression sur les parois du récipient. La pression à l'intérieur du liquide, y compris la pression de bas en haut, est également calculée à l'aide de cette formule, puisque la pression à la même profondeur est la même dans toutes les directions.

Lors du calcul de la pression à l'aide de la formule p = gρh il faut de la densité ρ exprimé en kilogrammes par mètre cube (kg/m3), et la hauteur de la colonne de liquide h- en mètres (m), g= 9,8 N/kg, alors la pression sera exprimée en pascals (Pa).

Exemple. Déterminez la pression d'huile au fond du réservoir si la hauteur de la colonne d'huile est de 10 m et sa densité est de 800 kg/m3.

Écrivons l'état du problème et notons-le.

Donné :

ρ = 800 kg/m 3

Solution :

p = 9,8 N/kg · 800 kg/m 3 · 10 m ≈ 80 000 Pa ≈ 80 kPa.

Répondre : p ≈ 80kPa.

Vases communicants.

Vases communicants.

La figure montre deux récipients reliés entre eux par un tube en caoutchouc. De tels navires sont appelés communicant. Un arrosoir, une théière, une cafetière sont des exemples de vases communicants. Par expérience, nous savons que l’eau versée, par exemple, dans un arrosoir se trouve toujours au même niveau dans le bec et à l’intérieur.

L’expérience simple suivante peut être réalisée avec des vases communicants. Au début de l'expérience, nous fixons le tube en caoutchouc au milieu et versons de l'eau dans l'un des tubes. Ensuite, nous ouvrons la pince et l'eau s'écoule instantanément dans l'autre tube jusqu'à ce que les surfaces d'eau des deux tubes soient au même niveau. Vous pouvez fixer l'un des tubes à un trépied et élever, abaisser ou incliner l'autre dans différentes directions. Et dans ce cas, dès que le liquide se calmera, ses niveaux dans les deux tubes seront égalisés.

Dans les vases communicants de toute forme et section, les surfaces d'un liquide homogène sont placées au même niveau(à condition que la pression de l'air au-dessus du liquide soit la même) (Fig. 109).

Cela peut être justifié comme suit. Le liquide est au repos sans passer d'un récipient à l'autre. Cela signifie que la pression dans les deux récipients est la même à tous les niveaux. Le liquide dans les deux récipients est le même, c'est-à-dire qu'il a la même densité. Ses hauteurs doivent donc être les mêmes. Lorsque nous soulevons un récipient ou y ajoutons du liquide, la pression à l'intérieur augmente et le liquide se déplace dans un autre récipient jusqu'à ce que les pressions soient équilibrées.

Si un liquide d'une densité est versé dans l'un des vases communicants et qu'un liquide d'une autre densité est versé dans la seconde, alors à l'équilibre, les niveaux de ces liquides ne seront pas les mêmes. Et cela est compréhensible. On sait que la pression du liquide au fond de la cuve est directement proportionnelle à la hauteur de la colonne et à la densité du liquide. Et dans ce cas, les densités des liquides seront différentes.

Si les pressions sont égales, la hauteur d'une colonne de liquide de densité plus élevée sera inférieure à la hauteur d'une colonne de liquide de densité plus faible (Fig.).

Expérience. Comment déterminer la masse d'air.

Poids aérien. Pression atmosphérique.

Existence pression atmosphérique.

La pression atmosphérique est supérieure à la pression de l'air raréfié dans le récipient.

L'air, comme tout corps sur Terre, est affecté par la gravité et a donc du poids. Le poids de l’air est facile à calculer si l’on connaît sa masse.

Nous allons vous montrer expérimentalement comment calculer la masse d'air. Pour ce faire, vous devez prendre une boule de verre durable avec un bouchon et un tube en caoutchouc avec une pince. Pompons l'air, fixons le tube avec une pince et équilibrons-le sur la balance. Ensuite, en ouvrant le collier du tube en caoutchouc, laissez entrer l'air. Cela bouleversera l’équilibre de la balance. Pour le restituer, vous devrez poser sur l'autre plateau de la balance des poids dont la masse sera égale à la masse d'air dans le volume de la boule.

Des expériences ont établi qu'à une température de 0 °C et à une pression atmosphérique normale, la masse d'air d'un volume de 1 m 3 est égale à 1,29 kg. Le poids de cet air est facile à calculer :

P = g m, P = 9,8 N/kg 1,29 kg ≈ 13 N.

La coquille d'air qui entoure la Terre s'appelle atmosphère (du grec atmosphère- de la vapeur, de l'air et sphère- balle).

L'atmosphère, comme le montrent les observations du vol des satellites artificiels de la Terre, s'étend jusqu'à plusieurs milliers de kilomètres d'altitude.

En raison de la gravité, les couches supérieures de l’atmosphère, comme l’eau des océans, compriment les couches inférieures. La couche d'air adjacente directement à la Terre est la plus comprimée et, selon la loi de Pascal, transmet la pression exercée sur elle dans toutes les directions.

Par conséquent la surface de la terre et les corps qui s'y trouvent subissent la pression de toute l'épaisseur de l'air, ou, comme on dit habituellement dans de tels cas, subissent Pression atmosphérique .

L’existence de la pression atmosphérique peut expliquer de nombreux phénomènes que nous rencontrons dans la vie. Examinons quelques-uns d'entre eux.

La figure montre un tube de verre, à l'intérieur duquel se trouve un piston qui s'adapte étroitement aux parois du tube. L'extrémité du tube est plongée dans l'eau. Si vous soulevez le piston, l'eau montera derrière lui.

Ce phénomène est utilisé dans les pompes à eau et certains autres appareils.

La figure montre un récipient cylindrique. Il est fermé par un bouchon dans lequel est inséré un tube muni d'un robinet. L'air est pompé hors du récipient à l'aide d'une pompe. L'extrémité du tube est ensuite placée dans l'eau. Si vous ouvrez maintenant le robinet, l'eau jaillira comme une fontaine à l'intérieur du récipient. L'eau pénètre dans le récipient parce que la pression atmosphérique est supérieure à la pression de l'air raréfié dans le récipient.

Pourquoi l’enveloppe d’air de la Terre existe-t-elle ?

Comme tous les corps, les molécules de gaz qui composent l’enveloppe d’air terrestre sont attirées par la Terre.

Mais pourquoi alors ne tombent-ils pas tous à la surface de la Terre ? Comment l’enveloppe d’air de la Terre et son atmosphère sont-elles préservées ? Pour comprendre cela, il faut tenir compte du fait que les molécules de gaz sont en mouvement continu et aléatoire. Mais alors une autre question se pose : pourquoi ces molécules ne s’envolent-elles pas dans l’espace, c’est-à-dire dans l’espace.

Afin de quitter complètement la Terre, une molécule, comme vaisseau spatial ou une fusée, doit avoir une vitesse très élevée (pas moins de 11,2 km/s). C'est ce qu'on appelle deuxième vitesse de fuite. La vitesse de la plupart des molécules présentes dans la coque aérienne de la Terre est nettement inférieure à cette vitesse. vitesse d'échappement. Par conséquent, la plupart d’entre elles sont liées à la Terre par gravité, seul un nombre négligeable de molécules volent au-delà de la Terre vers l’espace.

Le mouvement aléatoire des molécules et l’effet de la gravité sur elles font que les molécules de gaz « planent » dans l’espace près de la Terre, formant une enveloppe d’air, ou l’atmosphère que nous connaissons.

Les mesures montrent que la densité de l'air diminue rapidement avec l'altitude. Ainsi, à une altitude de 5,5 km au-dessus de la Terre, la densité de l'air est 2 fois inférieure à sa densité à la surface de la Terre, à une altitude de 11 km - 4 fois inférieure, etc. Et enfin, dans le plus couches supérieures(à des centaines et des milliers de kilomètres au-dessus de la Terre), l'atmosphère se transforme progressivement en un espace sans air. L’enveloppe aérienne de la Terre n’a pas de frontière claire.

À proprement parler, en raison de l’action de la gravité, la densité du gaz dans tout récipient fermé n’est pas la même dans tout le volume du récipient. Au fond de la cuve, la densité du gaz est plus grande que dans ses parties supérieures, donc la pression dans la cuve n'est pas la même. Il est plus grand au fond du récipient qu'au sommet. Cependant, pour un gaz contenu dans un récipient, cette différence de densité et de pression est si faible que dans de nombreux cas, elle peut être complètement ignorée, simplement connue. Mais pour une atmosphère s’étendant sur plusieurs milliers de kilomètres, cette différence est significative.

Mesurer la pression atmosphérique. L'expérience de Torricelli.

Il est impossible de calculer la pression atmosphérique à l'aide de la formule de calcul de la pression d'une colonne de liquide (§ 38). Pour un tel calcul, vous devez connaître la hauteur de l'atmosphère et la densité de l'air. Mais l'atmosphère n'a pas de frontière définie et la densité de l'air à différentes altitudes est différente. Cependant, la pression atmosphérique peut être mesurée à l'aide d'une expérience proposée au XVIIe siècle par un scientifique italien. Évangéliste Torricelli , élève de Galilée.

L'expérience de Torricelli est la suivante : un tube de verre d'environ 1 m de long, scellé à une extrémité, est rempli de mercure. Ensuite, fermant hermétiquement la deuxième extrémité du tube, celui-ci est retourné et descendu dans une tasse de mercure, où cette extrémité du tube est ouverte sous le niveau du mercure. Comme dans toute expérience avec un liquide, une partie du mercure est versée dans la tasse et une partie reste dans le tube. La hauteur de la colonne de mercure restant dans le tube est d'environ 760 mm. Il n'y a pas d'air au-dessus du mercure à l'intérieur du tube, il y a un espace sans air, donc aucun gaz n'exerce de pression par le haut sur la colonne de mercure à l'intérieur de ce tube et n'affecte pas les mesures.

Torricelli, qui a proposé l'expérience décrite ci-dessus, a également donné son explication. L'atmosphère exerce une pression sur la surface du mercure dans la tasse. Mercure est en équilibre. Cela signifie que la pression dans le tube est au niveau ah 1 (voir figure) est égal à la pression atmosphérique. Lorsque la pression atmosphérique change, la hauteur de la colonne de mercure dans le tube change également. À mesure que la pression augmente, la colonne s'allonge. À mesure que la pression diminue, la colonne de mercure diminue sa hauteur.

La pression dans le tube au niveau aa1 est créée par le poids de la colonne de mercure dans le tube, puisqu'il n'y a pas d'air au-dessus du mercure dans la partie supérieure du tube. Il s'ensuit que la pression atmosphérique est égale à la pression de la colonne de mercure dans le tube , c'est à dire.

p guichet automatique = p Mercure

Plus la pression atmosphérique est élevée, plus la colonne de mercure dans l'expérience de Torricelli est élevée. Ainsi, en pratique, la pression atmosphérique peut être mesurée par la hauteur de la colonne de mercure (en millimètres ou en centimètres). Si, par exemple, la pression atmosphérique est de 780 mm Hg. Art. (on dit « millimètres de mercure »), cela signifie que l'air produit la même pression qu'une colonne verticale de mercure de 780 mm de hauteur.

Par conséquent, dans ce cas, l’unité de mesure de la pression atmosphérique est 1 millimètre de mercure (1 mm Hg). Trouvons la relation entre cette unité et l'unité que nous connaissons - pascal(Pennsylvanie).

La pression d'une colonne de mercure ρ de mercure d'une hauteur de 1 mm est égale à :

p = g·ρ·h, p= 9,8 N/kg · 13 600 kg/m 3 · 0,001 m ≈ 133,3 Pa.

Donc 1 mmHg. Art. = 133,3 Pa.

Actuellement, la pression atmosphérique est généralement mesurée en hectopascals (1 hPa = 100 Pa). Par exemple, les bulletins météorologiques peuvent annoncer que la pression est de 1 013 hPa, ce qui équivaut à 760 mmHg. Art.

En observant quotidiennement la hauteur de la colonne de mercure dans le tube, Torricelli a découvert que cette hauteur change, c'est-à-dire que la pression atmosphérique n'est pas constante, elle peut augmenter et diminuer. Torricelli a également noté que la pression atmosphérique est associée aux changements météorologiques.

Si vous attachez une échelle verticale au tube de mercure utilisé dans l'expérience de Torricelli, vous obtenez l'appareil le plus simple : baromètre à mercure (du grec baros- la lourdeur, météo- Je mesure). Il est utilisé pour mesurer la pression atmosphérique.

Baromètre - anéroïde.

En pratique, un baromètre métallique appelé baromètre est utilisé pour mesurer la pression atmosphérique. anéroïde (traduit du grec - anéroïde). C'est ainsi qu'on appelle un baromètre car il ne contient pas de mercure.

L'apparence de l'anéroïde est représentée sur la figure. Sa partie principale est une boîte métallique 1 à surface ondulée (voir autre figure). L'air est pompé hors de cette boîte, et pour éviter que la pression atmosphérique n'écrase la boîte, son couvercle 2 est tiré vers le haut par un ressort. À mesure que la pression atmosphérique augmente, le couvercle se plie et resserre le ressort. Au fur et à mesure que la pression diminue, le ressort redresse le capuchon. Une flèche indicatrice 4 est fixée au ressort à l'aide d'un mécanisme de transmission 3, qui se déplace vers la droite ou la gauche lorsque la pression change. Sous la flèche se trouve une échelle dont les divisions sont marquées en fonction des lectures du baromètre à mercure. Ainsi, le nombre 750, contre lequel se dresse la flèche anéroïde (voir figure), montre qu'en ce moment dans un baromètre à mercure, la hauteur de la colonne de mercure est de 750 mm.

La pression atmosphérique est donc de 750 mmHg. Art. ou ≈ 1000 hPa.

La valeur de la pression atmosphérique est très importante pour prévoir la météo des prochains jours, car les changements de pression atmosphérique sont associés aux changements de temps. Un baromètre est un instrument nécessaire aux observations météorologiques.

Pression atmosphérique à différentes altitudes.

Dans un liquide, la pression, on le sait, dépend de la densité du liquide et de la hauteur de sa colonne. En raison de la faible compressibilité, la densité du liquide à différentes profondeurs est presque la même. Par conséquent, lors du calcul de la pression, nous considérons sa densité comme constante et ne prenons en compte que le changement de hauteur.

La situation avec les gaz est plus compliquée. Les gaz sont hautement compressibles. Avec quoi gaz plus fort comprimé, plus sa densité est grande et plus la pression qu’il produit est élevée. Après tout, la pression du gaz est créée par les impacts de ses molécules sur la surface du corps.

Les couches d’air à la surface de la Terre sont comprimées par toutes les couches d’air sus-jacentes situées au-dessus d’elles. Mais plus la couche d'air est élevée par rapport à la surface, plus elle est faiblement comprimée, plus sa densité est faible. Par conséquent, moins il produit de pression. Si, par exemple, un ballon s'élève au-dessus de la surface de la Terre, la pression de l'air sur le ballon diminue. Cela se produit non seulement parce que la hauteur de la colonne d’air au-dessus diminue, mais aussi parce que la densité de l’air diminue. Il est plus petit en haut qu'en bas. Par conséquent, la dépendance de la pression atmosphérique à l’altitude est plus complexe que celle des liquides.

Les observations montrent que la pression atmosphérique dans les zones situées au niveau de la mer est en moyenne de 760 mm Hg. Art.

Une pression atmosphérique égale à la pression d'une colonne de mercure de 760 mm de hauteur à une température de 0°C est appelée pression atmosphérique normale.

Pression atmosphérique normale est égal à 101 300 Pa = 1 013 hPa.

Comment plus de hauteur au-dessus du niveau de la mer, plus la pression est basse.

Avec de petites montées, en moyenne, tous les 12 m de montée, la pression diminue de 1 mmHg. Art. (ou de 1,33 hPa).

Connaissant la dépendance de la pression à l'altitude, vous pouvez déterminer l'altitude au-dessus du niveau de la mer en modifiant les lectures du baromètre. Les anéroïdes qui ont une échelle permettant de mesurer directement la hauteur au-dessus du niveau de la mer sont appelés altimètres . Ils sont utilisés dans l'aviation et l'alpinisme.

Manomètres.

Nous savons déjà que les baromètres sont utilisés pour mesurer la pression atmosphérique. Pour mesurer des pressions supérieures ou inférieures à la pression atmosphérique, on utilise manomètres (du grec manos- rare, en vrac, météo- Je mesure). Il y a des manomètres liquide Et métal.

Examinons d'abord l'appareil et l'action. manomètre liquide ouvert. Il s'agit d'un tube de verre à deux pieds dans lequel on verse un peu de liquide. Le liquide est installé dans les deux coudes au même niveau, puisque seule la pression atmosphérique agit à sa surface dans les coudes de la cuve.

Pour comprendre le fonctionnement d'un tel manomètre, il peut être relié par un tube en caoutchouc à une boîte plate ronde dont une face est recouverte d'un film de caoutchouc. Si vous appuyez votre doigt sur le film, le niveau de liquide dans le coude du manomètre relié au boîtier diminuera, et dans l'autre coude il augmentera. Qu'est-ce qui explique cela ?

En appuyant sur le film, la pression de l'air dans la boîte augmente. Selon la loi de Pascal, cette augmentation de pression est également transmise au fluide présent dans le coude manométrique relié au boîtier. Par conséquent, la pression sur le fluide dans ce coude sera plus grande que dans l’autre, où seule la pression atmosphérique agit sur le fluide. Sous la force de cette surpression, le liquide va se mettre en mouvement. Dans le coude à air comprimé le liquide va tomber, dans l'autre il va monter. Le fluide parviendra à l'équilibre (s'arrêtera) lorsque la surpression de l'air comprimé sera équilibrée par la pression produite par l'excès de colonne de liquide dans l'autre branche du manomètre.

Plus vous appuyez fort sur le film, plus la colonne de liquide en excès est élevée, plus sa pression est élevée. Ainsi, le changement de pression peut être jugé par la hauteur de cette colonne en excès.

La figure montre comment un tel manomètre peut mesurer la pression à l'intérieur d'un liquide. Plus le tube est immergé profondément dans le liquide, plus la différence de hauteur des colonnes de liquide dans les coudes du manomètre est grande., donc, et plus de pression est générée par le fluide.

Si vous installez le boîtier de l'appareil à une certaine profondeur à l'intérieur du liquide et que vous le tournez avec le film vers le haut, sur les côtés et vers le bas, les lectures du manomètre ne changeront pas. C'est comme ça que ça devrait être, parce que au même niveau à l'intérieur d'un liquide, la pression est égale dans toutes les directions.

L'image montre manomètre en métal . La partie principale d'un tel manomètre est un tube métallique plié dans un tuyau 1 , dont une extrémité est fermée. L'autre extrémité du tube à l'aide d'un robinet 4 communique avec le récipient dans lequel la pression est mesurée. À mesure que la pression augmente, le tube se déplie. Déplacement de son extrémité fermée à l'aide d'un levier 5 et les dents 3 transmis à la flèche 2 , se déplaçant près de l'échelle de l'instrument. Lorsque la pression diminue, le tube, en raison de son élasticité, revient à sa position précédente et la flèche revient à la division zéro de l'échelle.

Pompe à liquide à piston.

Dans l'expérience que nous avons envisagée plus tôt (§ 40), il a été établi que l'eau contenue dans le tube de verre, sous l'influence de la pression atmosphérique, montait derrière le piston. C’est sur cela que repose l’action. piston pompes

La pompe est représentée schématiquement sur la figure. Il se compose d'un cylindre à l'intérieur duquel un piston monte et descend, étroitement adjacent aux parois du récipient. 1 . Les vannes sont installées au bas du cylindre et dans le piston lui-même 2 , ouvrant uniquement vers le haut. Lorsque le piston monte, l'eau sous l'influence de la pression atmosphérique pénètre dans le tuyau, soulève la vanne inférieure et se déplace derrière le piston.

Lorsque le piston descend, l'eau sous le piston appuie sur la valve inférieure et celle-ci se ferme. En même temps, sous la pression de l'eau, une valve à l'intérieur du piston s'ouvre et l'eau s'écoule dans l'espace au-dessus du piston. La prochaine fois que le piston monte, l'eau au-dessus monte également et se déverse dans le tuyau de sortie. En même temps, une nouvelle portion d'eau monte derrière le piston, qui, lorsque le piston est ensuite abaissé, apparaîtra au-dessus de lui, et toute cette procédure est répétée encore et encore pendant que la pompe fonctionne.

Presse hydraulique.

La loi de Pascal explique l'action machine hydraulique (du grec hydraulique- eau). Ce sont des machines dont le fonctionnement repose sur les lois du mouvement et de l’équilibre des fluides.

La partie principale d'une machine hydraulique est constituée de deux cylindres de diamètres différents, équipés de pistons et d'un tube de raccordement. L'espace sous les pistons et le tube sont remplis de liquide (généralement de l'huile minérale). Les hauteurs des colonnes de liquide dans les deux cylindres sont les mêmes tant qu'aucune force n'agit sur les pistons.

Supposons maintenant que les forces F 1 et F 2 - forces agissant sur les pistons, S 1 et S 2 - zones de piston. La pression sous le premier (petit) piston est égale à p 1 = F 1 / S 1, et sous le deuxième (grand) p 2 = F 2 / S 2. Selon la loi de Pascal, la pression est transmise de manière égale dans toutes les directions par un fluide au repos, c'est-à-dire p 1 = p 2 ou F 1 / S 1 = F 2 / S 2, de :

F 2 / F 1 = S 2 / S 1 .

Par conséquent, la force F 2 tellement plus de puissance F 1 , Combien de fois la surface du grand piston est-elle supérieure à la surface du petit piston ?. Par exemple, si la surface du grand piston est de 500 cm2 et celle du petit de 5 cm2 et qu'une force de 100 N agit sur le petit piston, alors une force 100 fois supérieure, soit 10 000 N, sera agir sur le plus gros piston.

Ainsi, à l’aide d’une machine hydraulique, il est possible d’équilibrer une force plus importante avec une force faible.

Attitude F 1 / F La figure 2 montre le gain de force. A titre d'exemple, dans l'exemple donné, le gain en résistance est de 10 000 N / 100 N = 100.

Une machine hydraulique utilisée pour presser (presser) est appelée presse hydraulique .

Les presses hydrauliques sont utilisées lorsqu'une plus grande force est requise. Par exemple, pour extraire l'huile des graines dans les moulins à huile, pour presser le contreplaqué, le carton, le foin. Dans les usines métallurgiques, les presses hydrauliques sont utilisées pour fabriquer des arbres de machines en acier, des roues de chemin de fer et de nombreux autres produits. Les presses hydrauliques modernes peuvent développer des forces de plusieurs dizaines, voire centaines de millions de newtons.

La structure d'une presse hydraulique est représentée schématiquement sur la figure. Le corps embouti 1 (A) est placé sur une plateforme reliée au gros piston 2 (B). A l'aide d'un petit piston 3 (D), une haute pression est créée sur le liquide. Cette pression est transmise en tout point du fluide remplissant les cylindres. Par conséquent, la même pression agit sur le deuxième piston, plus gros. Mais comme l'aire du 2ème (grand) piston est supérieure à l'aire du petit, la force agissant sur lui sera supérieure à la force agissant sur le piston 3 (D). Sous l'influence de cette force, le piston 2 (B) va monter. Lorsque le piston 2 (B) monte, le corps (A) repose contre la plateforme supérieure fixe et est comprimé. Le manomètre 4 (M) mesure la pression du fluide. La soupape de sécurité 5 (P) s'ouvre automatiquement lorsque la pression du fluide dépasse la valeur admissible.

Du petit cylindre au grand, le liquide est pompé par mouvements répétés du petit piston 3 (D). Cela se fait comme suit. Lorsque le petit piston (D) monte, la vanne 6 (K) s'ouvre et le liquide est aspiré dans l'espace sous le piston. Lorsque le petit piston s'abaisse sous l'influence de la pression du liquide, la vanne 6 (K) se ferme et la vanne 7 (K") s'ouvre, et le liquide s'écoule dans le grand récipient.

L'effet de l'eau et du gaz sur un corps qui y est immergé.

Sous l’eau, nous pouvons facilement soulever une pierre difficile à soulever dans les airs. Si vous mettez un bouchon sous l’eau et que vous le retirez de vos mains, il flottera. Comment expliquer ces phénomènes ?

On sait (§ 38) que le liquide appuie sur le fond et les parois du récipient. Et si un corps solide est placé à l’intérieur du liquide, il sera également soumis à une pression, tout comme les parois du récipient.

Considérons les forces qui agissent du liquide sur un corps qui y est immergé. Pour faciliter le raisonnement, choisissons un corps ayant la forme d’un parallélépipède dont les bases sont parallèles à la surface du liquide (Fig.). Les forces agissant sur les faces latérales du corps sont égales deux à deux et s'équilibrent. Sous l’influence de ces forces, le corps se contracte. Mais les forces agissant sur les bords supérieurs et inférieurs du corps ne sont pas les mêmes. Le bord supérieur est pressé par la force par le haut F 1 colonne de liquide haut h 1 . Au niveau du bord inférieur, la pression produit une colonne de liquide d'une hauteur h 2. Cette pression, comme on le sait (§ 37), se transmet à l'intérieur du liquide dans toutes les directions. Par conséquent, sur la face inférieure du corps de bas en haut avec force F 2 presses une colonne de liquide haute h 2. Mais h 2 plus h 1, donc le module de force F 2 modules d'alimentation supplémentaires F 1 . Par conséquent, le corps est poussé hors du liquide avec force F Vt, égal à la différence des forces F 2 - F 1, c'est-à-dire

Mais S·h = V, où V est le volume du parallélépipède, et ρ f ·V = m f est la masse de liquide dans le volume du parallélépipède. Ainsi, F out = g m w = P w, c'est à dire. la force de poussée est égale au poids du liquide dans le volume du corps qui y est immergé(la force de poussée est égale au poids du liquide du même volume que le volume du corps qui y est immergé). L’existence d’une force poussant un corps hors d’un liquide est facile à détecter expérimentalement. Sur l'image UN montre un corps suspendu à un ressort avec une flèche à l'extrémité. La flèche marque la tension du ressort sur le trépied. Lorsque le corps est relâché dans l’eau, la source se contracte (Fig. b). La même contraction du ressort sera obtenue si vous agissez sur le corps de bas en haut avec une certaine force, par exemple en appuyant avec la main (soulever). L’expérience confirme donc que un corps dans un liquide est soumis à l'action d'une force qui pousse le corps hors du liquide. Comme on le sait, la loi de Pascal s'applique également aux gaz. C'est pourquoi les corps dans le gaz sont soumis à une force qui les pousse hors du gaz. Sous l’influence de cette force, les ballons s’élèvent vers le haut. L’existence d’une force poussant un corps hors d’un gaz peut également être observée expérimentalement. Nous suspendons une boule de verre ou un grand flacon fermé par un bouchon au plateau à écailles raccourci. La balance est équilibrée. Ensuite, un large récipient est placé sous le flacon (ou la boule) de manière à entourer tout le flacon. Le récipient est rempli de dioxyde de carbone dont la densité est supérieure à la densité de l'air (par conséquent, le dioxyde de carbone descend et remplit le récipient, en chassant l'air). Dans ce cas, l’équilibre de la balance est perturbé. La coupelle avec le flacon suspendu s'élève vers le haut (Fig.). Un ballon immergé dans du dioxyde de carbone subit une force de flottabilité plus grande que la force qui agit sur lui dans l'air. La force qui pousse un corps hors d'un liquide ou d'un gaz est dirigée à l'opposé de la force de gravité appliquée à ce corps.. Par conséquent, prolkosmos). C’est justement pourquoi dans l’eau on soulève parfois facilement des corps qu’on a du mal à retenir en l’air. Un petit seau et un corps cylindrique sont suspendus au ressort (Fig., a). Une flèche sur le trépied marque l'étirement du ressort. Il montre le poids du corps dans l'air. Après avoir soulevé le corps, un récipient de coulée rempli de liquide jusqu'au niveau du tube de coulée est placé en dessous. Après quoi le corps est complètement immergé dans le liquide (Fig., b). Où une partie du liquide dont le volume est égal au volume du corps est versée du récipient verseur dans le verre. Le ressort se contracte et l'aiguille du ressort monte, indiquant une diminution du poids corporel dans le fluide. DANS dans ce cas En plus de la gravité, une autre force agit sur le corps, le poussant hors du liquide. Si le liquide d'un verre est versé dans le seau supérieur (c'est-à-dire le liquide qui a été déplacé par le corps), l'aiguille à ressort reviendra à sa position initiale (Fig., c). Sur la base de cette expérience, on peut conclure que la force poussant un corps complètement immergé dans un liquide est égale au poids du liquide dans le volume de ce corps . Nous avons reçu la même conclusion au § 48. Si une expérience similaire était réalisée avec un corps immergé dans un gaz, elle montrerait que la force poussant un corps hors d'un gaz est également égale au poids du gaz pris dans le volume du corps . La force qui pousse un corps hors d’un liquide ou d’un gaz s’appelle force archimédienne, en l'honneur du scientifique Archimède , qui le premier a souligné son existence et calculé sa valeur. Ainsi, l'expérience a confirmé que la force d'Archimède (ou flottabilité) est égale au poids du liquide dans le volume du corps, c'est-à-dire F UNE = P. f = g m et. La masse de liquide mf déplacée par un corps peut s'exprimer à travers sa densité ρf et le volume du corps Vt immergé dans le liquide (puisque Vf - le volume de liquide déplacé par le corps est égal à Vt - le volume du corps immergé dans le liquide), soit m f = ρ f ·V t On obtient alors : F UNE = g·ρ et · V T Par conséquent, la force d'Archimède dépend de la densité du liquide dans lequel le corps est immergé et du volume de ce corps. Mais cela ne dépend pas, par exemple, de la densité de la substance du corps immergée dans le liquide, puisque cette quantité n'est pas incluse dans la formule résultante. Déterminons maintenant le poids d'un corps immergé dans un liquide (ou un gaz). Puisque les deux forces agissant sur le corps dans ce cas sont dirigées dans des directions opposées (la force de gravité est vers le bas et la force d'Archimède est vers le haut), alors le poids du corps dans le liquide P 1 sera Moins de poids corps sous vide P = GM sur la force archimédienne F UNE = g m w (où m g - masse de liquide ou de gaz déplacée par le corps). Ainsi, si un corps est immergé dans un liquide ou un gaz, il perd autant de poids que le liquide ou le gaz qu'il a déplacé. Exemple. Déterminez la force de poussée agissant sur une pierre d'un volume de 1,6 m 3 dans l'eau de mer. Écrivons les conditions du problème et résolvons-le. Lorsque le corps flottant atteint la surface du liquide, la force d'Archimède diminuera avec son mouvement ascendant ultérieur. Pourquoi? Mais parce que le volume de la partie du corps immergée dans le liquide va diminuer, et la force d'Archimède est égale au poids du liquide dans le volume de la partie du corps immergée dedans. Lorsque la force d'Archimède devient égale à la force de gravité, le corps s'arrête et flotte à la surface du liquide, partiellement immergé dans celui-ci. La conclusion qui en résulte peut être facilement vérifiée expérimentalement. Versez de l'eau dans le récipient de drainage jusqu'au niveau du tube de drainage. Après cela, nous plongerons le corps flottant dans le navire, après l'avoir pesé dans l'air. En descendant dans l'eau, un corps déplace un volume d'eau égal au volume de la partie du corps qui y est immergée. Après avoir pesé cette eau, on constate que son poids (force d'Archimède) est égal à la force de gravité agissant sur un corps flottant, ou au poids de ce corps dans l'air. Après avoir fait les mêmes expériences avec d'autres corps flottant dans différents liquides - eau, alcool, solution saline, vous pouvez être sûr que si un corps flotte dans un liquide, alors le poids du liquide déplacé par lui est égal au poids de ce corps dans l'air. C'est facile de prouver que si la densité d'un solide est supérieure à la densité d'un liquide, alors le corps coule dans un tel liquide. Un corps de plus faible densité flotte dans ce liquide. Un morceau de fer, par exemple, coule dans l’eau mais flotte dans le mercure. Un corps dont la densité est égale à la densité du liquide reste en équilibre à l’intérieur du liquide. La glace flotte à la surface de l’eau car sa densité est inférieure à celle de l’eau. Plus la densité du corps est faible par rapport à la densité du liquide, moins une partie du corps est immergée dans le liquide. . À densités égales du corps et du liquide, le corps flotte à l'intérieur du liquide à n'importe quelle profondeur. Deux liquides non miscibles, par exemple l'eau et le kérosène, sont répartis dans un récipient en fonction de leurs densités : dans la partie inférieure du récipient - de l'eau plus dense (ρ = 1000 kg/m3), en haut - du kérosène plus léger (ρ = 800 kg /m3) . La densité moyenne des organismes vivants habitant le milieu aquatique diffère peu de la densité de l'eau, leur poids est donc presque entièrement équilibré par la force d'Archimède. Grâce à cela, les animaux aquatiques n'ont pas besoin de squelettes aussi solides et massifs que les animaux terrestres. Pour la même raison, les troncs des plantes aquatiques sont élastiques. La vessie natatoire d'un poisson change facilement de volume. Lorsqu'un poisson, à l'aide de ses muscles, descend à une plus grande profondeur et que la pression de l'eau sur lui augmente, la bulle se contracte, le volume du corps du poisson diminue et il n'est pas poussé vers le haut, mais flotte dans les profondeurs. Ainsi, le poisson peut réguler la profondeur de sa plongée dans certaines limites. Les baleines régulent la profondeur de leur plongée en diminuant et en augmentant leur capacité pulmonaire. Navigation de navires. Les navires qui naviguent sur les rivières, les lacs, les mers et les océans sont construits à partir de différents matériaux ayant des densités différentes. La coque des navires est généralement constituée de tôles d'acier. Toutes les fixations internes qui confèrent la solidité aux navires sont également constituées de métaux. Utilisé pour construire des navires divers matériaux, ayant des densités à la fois supérieures et inférieures à celles de l'eau. Comment les navires flottent-ils, embarquent-ils et transportent-ils de grosses marchandises ? Une expérience avec un corps flottant (§ 50) a montré que le corps déplace tellement d'eau avec sa partie sous-marine que le poids de cette eau est égal au poids du corps dans l'air. Cela est également vrai pour n’importe quel navire. Le poids de l'eau déplacée par la partie sous-marine du navire est égal au poids du navire avec la cargaison dans l'air ou à la force de gravité agissant sur le navire avec la cargaison.. La profondeur à laquelle un navire est immergé dans l'eau s'appelle brouillon . Le tirant d'eau maximum autorisé est marqué sur la coque du navire par une ligne rouge appelée ligne de flottaison (du néerlandais. eau- eau). Le poids de l'eau déplacée par un navire lorsqu'il est immergé jusqu'à la ligne de flottaison est égale à la force la gravité agissant sur un navire transportant une cargaison est appelée déplacement du navire. Actuellement, pour le transport de pétrole, des navires d'un déplacement de 5 000 000 kN (5 × 10 6 kN) ou plus sont construits, c'est-à-dire ayant une masse de 500 000 tonnes (5 × 10 5 t) ou plus avec la cargaison. Si nous soustrayons le poids du navire lui-même du déplacement, nous obtenons la capacité de charge de ce navire. La capacité de charge indique le poids de la cargaison transportée par le navire. La construction navale existait dans l’Égypte ancienne, en Phénicie (on pense que les Phéniciens étaient l’un des meilleurs constructeurs navals) et dans la Chine ancienne. En Russie, la construction navale est née au tournant des XVIIe et XVIIIe siècles. Ce sont principalement des navires de guerre qui ont été construits, mais c'est en Russie que les premiers brise-glaces et navires motorisés ont été construits. combustion interne, brise-glace nucléaire"Arctique". Aéronautiques. Dessin décrivant le bal des frères Montgolfier de 1783 : « Vue et dimensions exactes"The Balloon Globe", qui fut le premier. 1786 Depuis l’Antiquité, les gens rêvent de pouvoir voler au-dessus des nuages, de nager dans l’océan d’air, comme ils nageaient sur la mer. Pour l'aéronautique Au début, ils utilisaient des ballons remplis d’air chauffé, d’hydrogène ou d’hélium. Pour qu’un ballon s’élève dans les airs, il faut que la force d’Archimède (flottabilité) F L'action sur le ballon était supérieure à la force de gravité F lourd, c'est-à-dire F Un > F lourd Au fur et à mesure que la balle s'élève, la force d'Archimède agissant sur elle diminue ( F UNE = gρV), puisque la densité des couches supérieures de l'atmosphère est inférieure à celle de la surface de la Terre. Pour monter plus haut, un lest spécial (poids) est lâché du ballon, ce qui allège le ballon. Finalement, la balle atteint sa hauteur de levage maximale. Pour libérer la balle de sa coque, une partie du gaz est libérée à l'aide d'une valve spéciale. Dans le sens horizontal, un ballon se déplace uniquement sous l'influence du vent, c'est pourquoi on l'appelle ballon (du grec avion- air, état- debout). Il n'y a pas si longtemps, d'énormes ballons étaient utilisés pour étudier les couches supérieures de l'atmosphère et de la stratosphère. ballons stratosphériques . Avant d'apprendre à construire de gros avions pour transporter des passagers et des marchandises par voie aérienne, des ballons contrôlés étaient utilisés - dirigeables. Ils ont une forme allongée ; une gondole avec un moteur est suspendue sous le corps, qui entraîne l'hélice. Le ballon non seulement s'élève tout seul, mais peut également soulever certaines marchandises : la cabine, les personnes, les instruments. Par conséquent, afin de savoir quel type de charge un ballon peut soulever, il est nécessaire de le déterminer ascenseur. Supposons, par exemple, qu'un ballon d'un volume de 40 m 3 rempli d'hélium soit lancé dans les airs. La masse d'hélium remplissant la coque de la balle sera égale à : m Ge = ρ Ge V = 0,1890 kg/m 3 40 m 3 = 7,2 kg, et son poids est : P Ge = g m Ge ; PGe = 9,8 N/kg · 7,2 kg = 71 N. La poussée d'Archimède agissant sur cette balle dans les airs est égale au poids de l'air d'un volume de 40 m 3, soit F A = ​​​​g·ρ air V ; F A = ​​9,8 N/kg · 1,3 kg/m3 · 40 m3 = 520 N. Cela signifie que cette boule peut soulever une charge pesant 520 N - 71 N = 449 N. C'est sa force de levage. Un ballon de même volume, mais rempli d'hydrogène, peut soulever une charge de 479 N. Cela signifie que sa force de levage est supérieure à celle d'un ballon rempli d'hélium. Mais l’hélium est encore plus souvent utilisé car il ne brûle pas et est donc plus sûr. L'hydrogène est un gaz inflammable. Il est beaucoup plus facile de soulever et d’abaisser un ballon rempli d’air chaud. Pour ce faire, un brûleur est situé sous le trou situé en partie basse de la boule. Avec de l'aide brûleur à gaz vous pouvez réguler la température de l'air à l'intérieur du ballon, et donc sa densité et sa poussée d'Archimède. Pour faire monter la boule plus haut, il suffit de chauffer plus fortement l'air qui s'y trouve en augmentant la flamme du brûleur. À mesure que la flamme du brûleur diminue, la température de l'air dans la boule diminue et la boule descend. Vous pouvez sélectionner une température de balle à laquelle le poids de la balle et de la cabine sera égal à la force de poussée. Ensuite, la balle restera suspendue dans les airs et il sera facile d'en faire des observations. À mesure que la science se développait, changements importants en technologie aéronautique. Il est devenu possible d'utiliser de nouvelles coques pour ballons, devenues durables, résistantes au gel et légères. Les progrès dans le domaine de l’ingénierie radio, de l’électronique et de l’automatisation ont permis de concevoir des ballons sans pilote. Ces ballons sont utilisés pour étudier les courants d'air, pour des recherches géographiques et biomédicales dans les basses couches de l'atmosphère. Instructions Trouver pression idéal gaz en présence de valeurs de vitesse moyenne, de masse d'une molécule et de concentration selon la formule P=⅓nm0v2, où n est la concentration (en grammes ou moles par litre), m0 est la masse d'une molécule. Calculer pression si tu connais la température gaz et sa concentration, en utilisant la formule P=nkT, où k est la constante de Boltzmann (k=1,38·10-23 mol·K-1), T est la température sur l'échelle absolue Kelvin. Trouver pressionà partir de deux versions équivalentes de l'équation de Mendeleïev-Clayperon selon les valeurs connues : P=mRT/MV ou P=νRT/V, où R est la constante universelle des gaz (R=8,31 ​​​​J/mol K), ν - in taupes, V – volume gaz en m3. Si l'énoncé du problème spécifie la molécule moyenne gaz et sa concentration, trouvez pression en utilisant la formule P=⅔nEк, où Eк est l'énergie cinétique en J. Trouver pressionà partir des lois des gaz - isochore (V=const) et isotherme (T=const), si donné pression dans l'un des États. Dans un processus isochore, le rapport de pression dans deux états est égal au rapport : P1/P2=T1/T2. Dans le deuxième cas, si la température reste constante, le produit de la pression gaz par son volume dans le premier état est égal au même produit dans le deuxième état : P1·V1=P2·V2. Exprimez la quantité inconnue. Lors du calcul de la pression partielle de vapeur, si la température et l'air sont donnés dans l'état, exprimer pression de la formule φ/100=Р1/Р2, où φ/100 est l'humidité relative, Р1 est partielle pression vapeur d'eau, P2 - valeur maximum vapeur d'eau à une température donnée. Lors du calcul, utilisez des tableaux de dépendance de la pression de vapeur maximale (pression partielle maximale) sur la température en degrés Celsius. Conseil utile Utilisez un baromètre anéroïde ou un baromètre à mercure pour des lectures plus précises si vous devez calculer la pression du gaz au cours d'une expérience ou travail de laboratoire. Pour mesurer la pression du gaz dans un récipient ou une bouteille, utilisez un manomètre conventionnel ou électronique. Sources: Pression et densité de vapeur d'eau saturée en fonction de la température - tableau formule de pression de gaz Le seau tiendra-t-il le coup si vous y versez de l'eau ? Et si vous y versiez un liquide plus lourd ? Pour répondre à cette question, il faut calculer pression, que le liquide exerce sur les parois d'un récipient particulier. Cela est très souvent nécessaire dans la production, par exemple dans la fabrication de réservoirs ou de réservoirs. Il est particulièrement important de calculer la résistance des conteneurs si nous parlons deà propos liquides dangereux. Tu auras besoin de Navire Liquide de densité connue Connaissance de la loi de Pascal Hydromètre ou pycnomètre Bécher doseur Tableau de correction pour pesée d'air Règle Instructions Sources: Calcul de la pression du liquide sur le fond et les parois d'un récipient Même avec un petit effort, vous pouvez créer des pression. Il suffit pour cela de concentrer cet effort sur un petit territoire. À l’inverse, si une force importante est répartie uniformément sur une grande surface, pression sera relativement faible. Pour savoir exactement lesquels, il faudra faire un calcul. Instructions Si le problème ne montre pas la force, mais la masse de la charge, calculez la force à l'aide de la formule suivante : F = mg, où F est la force (N), m est la masse (kg), g est l'accélération. chute libre, égal à 9,80665 m/s². Si dans les conditions, au lieu de la zone, les paramètres géométriques de la zone sur laquelle il s'avère sont indiqués pression, calculez d'abord l'aire de cette zone. Par exemple, pour un rectangle : S=ab, où S est l'aire (m²), a est la longueur (m), b est la largeur (m). Pour un cercle : S=πR², où S est l'aire (m²), π. est le nombre " pi", 3,1415926535 (valeur sans dimension), R - rayon (m). Découvrir pression, divisez la force par l'aire : P=F/S, où P - pression(Pa), F - force (n), S - surface (m²). Lors de la préparation des documents d'accompagnement pour les marchandises destinées à l'exportation, il peut être nécessaire d'exprimer pression en livres par pouce carré (PSI - livres par pouce carré). Dans ce cas, utilisez le rapport suivant : 1 PSI = 6894,75729 Pa. En médecine, la pression systolique est la pression artérielle dans les artères lorsque le muscle cardiaque se contracte, et la pression diastolique est la pression lorsque le muscle cardiaque se détend. Bien que les deux mesures soient importantes en elles-mêmes, à certaines fins (comme par exemple déterminer dans quelle mesure les organes sont bien approvisionnés en sang), il est également important de connaître la pression artérielle moyenne. Cette valeur peut être facilement calculée à l'aide de la formule suivante : (2(DBP)+SBP)/3, où DBP est pression diastolique, et la PAS est la pression systolique. Pas Partie 1 Utiliser des formules pour déterminer la moyenne pression artérielle Mesurez votre tension artérielle. Afin de calculer votre pression artérielle moyenne, vous devez connaître votre pression systolique et diastolique. Si vous ne connaissez pas déjà votre tension artérielle, prenez-la. Il existe de nombreuses façons différentes (et parfois bizarres) de définir pression artérielle, mais tout ce dont vous avez besoin pour obtenir plus ou moins résultat fiable les mesures sont un tonomètre et un phonendoscope. Pour rappel, la pression systolique est la valeur indiquée sur le manomètre à laquelle vous entendez le premier battement au travers du phonendoscope, et la pression diastolique est la valeur à laquelle vous arrêtez d'entendre le battement du cœur. Si vous ne savez pas comment mesurer votre tension artérielle, vous trouverez ci-dessous instructions étape par étape(ou référez-vous à notre article sur ce sujet). Vous pouvez également vous rendre dans une clinique ou une pharmacie à proximité pour faire mesurer votre tension artérielle. En utilisant la formule (2(DBP)+SBP)/3. Si vous connaissez votre tension artérielle diastolique et systolique, déterminer votre pression artérielle moyenne est très simple. Multipliez simplement votre pression diastolique par deux, ajoutez votre pression systolique et divisez le résultat par trois. La pression diastolique moyenne est mesurée en millimètres de mercure, ce qui constitue la norme pour les mesures de la pression artérielle. Comme alternative, la formule 1/3(SBP – DBP) + DBP est utilisée. Cette équation simple est une autre façon de calculer la pression artérielle moyenne. Soustrayez la pression diastolique de la pression systolique, divisez le résultat par trois et ajoutez la pression diastolique. Vous obtiendrez le même résultat qu’en utilisant la première équation. En utilisant les mêmes valeurs de tension artérielle que dans le premier cas, on obtient une tension artérielle moyenne égale à : 1/3(120 – 87) + 87 = 1/3(33) + 87 = 11 + 87 = 98 mmHg Art. Un résultat approximatif de la valeur moyenne de la pression artérielle peut être obtenu à l’aide de la formule suivante : CO × OPSS. Dans certaines situations, cette équation utilisant débit cardiaque(CO, mesuré en l/min) et périphérique total résistance vasculaire(OPSS, mesurée en mmHg), permet d’estimer rapidement la pression artérielle moyenne du patient. Bien que les résultats de cette équation ne soient pas précis à 100 %, ils constituent généralement une estimation approximative. Veuillez noter que le CO et le TPR sont généralement mesurés en milieu hospitalier avec un équipement spécial (bien qu'il existe des méthodes assez simples pour les déterminer). Chez la femme, le débit cardiaque normal est généralement d’environ 5 L/min. Si l'on suppose que sa résistance vasculaire périphérique est de 20 mm Hg. Art. (qui se situe plus près de la limite supérieure de la normale), alors sa pression artérielle moyenne correspondra à 5 × 20 = 100 mmHg St Utilisez une calculatrice si nécessaire. Notez qu’il n’est pas nécessaire de calculer manuellement la pression artérielle moyenne. Si vous êtes pressé, il existe de nombreux calculateurs en ligne (comme celui-ci) qui vous permettront de calculer instantanément votre tension artérielle moyenne en branchant simplement vos mesures de tension artérielle. Partie 2 Estimation de la pression artérielle moyenne Valeurs « normales » de la pression artérielle moyenne. Comme pour la pression artérielle systolique et diastolique, une certaine plage de valeurs de pression artérielle moyenne est considérée comme « normale » pour une personne en bonne santé. Bien que certains personnes en bonne santé Les valeurs moyennes de la pression artérielle peuvent se situer en dehors de ces plages et peuvent également indiquer la possibilité de développer des conditions cardiovasculaires dangereuses. En général, les valeurs moyennes de la pression artérielle se situent dans les limites 70-110 mmHg. Art. sont considérés comme normaux. Consultez un spécialiste si vos valeurs moyennes de tension artérielle ou artérielle sont anormales. Si votre tension artérielle moyenne au repos se situe en dehors de la plage normale, même si vous ne courez probablement aucun danger, vous souhaiterez peut-être consulter votre médecin pour des tests supplémentaires. Il en va de même pour les valeurs de pression systolique et diastolique au repos non standard (qui devraient être respectivement de 120 et 80 mmHg). Ne tardez pas à consulter votre médecin : il en existe de nombreux maladies cardiovasculaires réagissent bien au traitement s’ils sont remarqués avant qu’ils ne deviennent un problème grave. Conditions affectant la pression artérielle moyenne. Il est important de savoir que pour certaines maladies et lors de la prise de certains médicaments, la perception de ce qui est considéré comme « normal » signifie des changements de pression artérielle. Dans ces cas, le médecin veillera à ce que la pression artérielle moyenne ne dépasse pas les nouvelles limites et n'entraîne pas de complications graves. Si vous ne savez pas dans quelle mesure votre problème de santé ou les médicaments que vous prenez affectent votre tension artérielle normale, contactez immédiatement votre médecin : Patients souffrant de traumatismes crâniens Patients présentant certains types d'anévrismes Patients souffrant choc septique et ceux qui prennent des médicaments vasoconstricteurs Patients recevant une perfusion vasodilatatrice Partie 3 Mesure de la pression artérielle Sentez votre pouls. Si vous n'êtes pas sûr de vos valeurs de tension artérielle systolique et diastolique au repos, mesurer votre pression avec un tonomètre mécanique n'est pas du tout difficile. Tout ce dont vous avez besoin est un tonomètre et un phonendoscope, que vous pouvez facilement trouver dans votre pharmacie la plus proche. Vous devez être au repos, vous asseoir et sentir le pouls à l'intérieur du coude ou du poignet sous la base. pouce. Mettez votre phonendoscope pour préparer la prochaine étape. Si vous ne pouvez pas sentir le pouls, essayez d'utiliser un phonendoscope. Lorsque vous entendez des battements légers et constants, vous avez trouvé le bon point. Gonflez le brassard qui se trouve sur votre épaule. Prenez le tensiomètre et placez le brassard sur le biceps du même bras sur lequel vous avez trouvé le pouls. La plupart des poignets modernes sont dotés de Velcro, facile à utiliser. Lorsque le brassard est bien (mais pas fermement) attaché à votre bras, utilisez une poire pour y pomper de l'air. Regardez le manomètre : vous voulez qu'il indique une pression d'environ 30 mmHg. Art. supérieure à votre tension artérielle systolique attendue. Au fur et à mesure que le brassard se gonfle, amenez la tête du phonendoscope à l'endroit où vous avez pu sentir le pouls (si vous n'y parvenez pas, alors à l'intérieur coude plié). Écoutez : si vous avez suffisamment gonflé le brassard, vous n'entendrez rien à ce stade. Laissez l’air s’échapper progressivement du brassard pendant que vous surveillez le manomètre. Si l'air ne sort pas tout seul, ouvrez la valve (la vis à côté de l'ampoule), tournez-la dans le sens inverse des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que l'air commence à sortir lentement et continuellement. Surveillez le manomètre lorsque l'air quitte le brassard - son aiguille doit afficher des valeurs décroissantes progressivement. Attendez le premier coup. Dès que vous entendez le premier battement du phonendoscope, notez la valeur indiquée par l'aiguille du manomètre. C'est votre pression systolique. En d’autres termes, il s’agit de la pression à laquelle les artères sont les plus tendues après rythme cardiaque. Une fois que la pression du brassard est identique à votre pression systolique, le sang peut circuler sous le brassard lorsque le cœur bat. Par conséquent, nous utilisons la lecture de l’aiguille du manomètre au premier battement de coeur audible comme indicateur de la pression systolique. Les lectures de tension artérielle « normales » sont généralement inférieures à 80 diastoliques et inférieures à 120 mmHg. Art. pour la pression systolique. Si l’un de ces chiffres est dépassé, vous n’aurez peut-être pas à vous inquiéter. De nombreux facteurs, majeurs et mineurs, affectent la tension artérielle d'une personne. Si l’un des facteurs ci-dessous se produit dans votre cas, attendez que son effet disparaisse. État de stress et d'excitation nerveuse Repas récent Exercice récent Consommation récente d'alcool, de tabac, de drogues Veuillez noter que si vous souffrez d'hypertension artérielle persistante, vous devez consulter un médecin, même si vous vous sentez bien. Cela peut être le signe d’une hypertension (pression artérielle élevée) ou indiquer son développement, ce qui peut entraîner de graves complications au fil du temps. Avertissements AVERTISSEMENT : TOUS LES CALCULS DOIVENT ÊTRE CONFIRMÉS PAR UN PROFESSIONNEL MÉDICAL QUALIFIÉ AVANT UTILISATION ! Pour mesurer la pression artérielle (TA), un tonomètre est utilisé, qui affiche les lectures systoliques et diastoliques. Sur la base de ces informations, le médecin pourra déterminer l'état du patient. Si les indicateurs s'écartent de la norme dans un sens ou dans l'autre, il peut diagnostiquer correctement et prescrire un traitement efficace. Tableau : Valeurs moyennes de la tension artérielle par jour Comment calculer correctement le SBP à l'aide de la formule Toutes les personnes doivent être capables de déterminer de manière indépendante leur tension artérielle moyenne, même si elles ne souffrent pas de modifications de la pression artérielle. Cet indicateur n'est pas égal à la moyenne arithmétique entre le sommet et limites inférieures, parce que dans pratique cliniqueça s'appelle la pression de tout cycle cardiaque. La PAS peut être calculée à l'aide d'une formule et elle est considérée comme normale lorsque sa valeur oscille entre 80 et 95 mm. art. Art. Pour ce faire, vous aurez besoin de données sur la pression artérielle systolique et diastolique. Par conséquent, il est nécessaire de mesurer avec précision la pression artérielle à l’aide d’un tonomètre et d’un stéthoscope. La pression systolique est affichée sur le manomètre lorsque le premier battement de pulsation est entendu à travers un phonendoscope ou un stéthoscope. La diastolique s'établit au moment où le rythme cardiaque ne peut plus être détecté. L'équation de calcul du SBP à l'aide de cette formule est considérée comme assez simple et compréhensible. Pour un calcul précis, il est nécessaire de soustraire la pression diastolique de la pression systolique, puis de diviser le résultat obtenu par trois. Les lectures de la pression artérielle diastolique doivent être ajoutées à la réponse reçue - le résultat sera la valeur de la PAS. Рm = A/3 + Pd ; Où Рm- pression artérielle dynamique moyenne (mm Hg) ; UN- pression pulsée (mm Hg) ; Рd- pression artérielle minimale ou diastolique (mm Hg). Calcul selon le système de Wetzler et Roger Si vous suivez cette formule, les calculs seront les suivants : Pour commencer, la valeur supérieure de la pression artérielle mesurée à l'aide d'un tonomètre est multipliée par le nombre 0,42. Ensuite, la pression inférieure est multipliée par 0,58. Les deux valeurs obtenues à partir des deux points précédents sont additionnées. Pm = 0,42Рs + 0,58Рd ; où Рs est systolique, ou pression maximale, Рd - pression artérielle diastolique ou minimale (mm Hg). En utilisant l'une de ces formules, vous pouvez calculer indépendamment moyenne tension artérielle, mais pour obtenir un résultat précis, vous devez utiliser une calculatrice. Pression artérielle normale La tension artérielle de travail de chaque personne est individuelle ! Avec l'âge, elle peut augmenter légèrement, mais cela n'est pas considéré comme une pathologie. Selon les normes généralement acceptées, la tension artérielle humaine est divisée en : optimale – 120/80 mm Hg. Art.; normale – 130/85 mm Hg. Art.; élevée – 135-139/85-89 mm Hg. Art.; élevé – plus de 140/90 mm Hg. Art. À activité motrice La pression artérielle augmente en raison des besoins du corps. Changements de 20 mm Hg. Art. dans un sens ou dans un autre est considéré comme normal, mais ces données ne sont pas utilisées dans le calcul du SBP. C'est pourquoi vous ne devez mesurer la tension artérielle qu'après 5 minutes de repos. Comment mesurer correctement la tension artérielle Pour mesurer avec précision votre tension artérielle, vous devez choisir un tonomètre pratique et de haute qualité. Il en existe plusieurs types : manuel ou mécanique; semi-automatique; automatique. Régulier instruments à main Les mesures, souvent utilisées dans les hôpitaux, nécessitent certaines compétences. Mais ils sont moins chers que leurs homologues semi-automatiques et automatiques. Le principe de fonctionnement de tous les appareils est le même ! Un brassard est placé sur l'avant-bras ou le poignet et rempli d'air pour créer la pression nécessaire sur l'artère. L’air est ensuite libéré progressivement. De plus, pour mesurer la tension artérielle selon la méthode Korotkoff en utilisant tensiomètre manuel, vous devez utiliser un stéthoscope. Il vous permettra de capter le bruit qui se produit dans l'artère lors du changement. Dans les tensiomètres automatiques et semi-automatiques, le pouls et la pression sont enregistrés par l'appareil lui-même. Ils ne diffèrent les uns des autres que par le fait que dans le premier cas, l'air est pompé dans le brassard par un moteur et dans le second par une pompe manuelle. Les résultats obtenus après diagnostic par ces appareils sont généralement affichés sous la forme de trois chiffres. Le premier est la pression systolique, le deuxième est diastolique et le troisième est le pouls. Pour mesurer avec précision la tension artérielle, vous devez suivre plusieurs règles : Il faut toujours le mesurer en même temps ! Il vaut mieux avant de manger et de prendre des médicaments qui peuvent affecter les performances. Avant la procédure, vous devez passer un peu de temps au repos. Il est préférable de s'asseoir confortablement sur une chaise et de poser les mains sur la table. Avant de commencer les mesures, veillez à lire les instructions afin d'utiliser correctement l'appareil. La tension artérielle doit être remesurée au plus tôt après 30 secondes afin que le pouls ait le temps de revenir à la normale. Il est nécessaire de placer le brassard, aussi bien dans le cas des compteurs d'avant-bras que de ceux qui sont fixés au poignet, au niveau du cœur. De cette façon, vous pouvez éviter les erreurs. S'il n'y a pas d'instructions, vous devez vous rappeler que dans les tonomètres de l'avant-bras, le brassard doit être placé légèrement au-dessus du coude. Lors de l’utilisation d’un appareil doté d’un microphone intégré, la membrane doit se trouver à l’intérieur du coude où passe l’artère. Les appareils manuels et semi-automatiques nécessitent une certaine pression dans le brassard. Il est nécessaire de pomper l'air avec l'ampoule jusqu'à une lecture de 30 mm Hg. Art. à la valeur supérieure attendue. Ceci n’est pas obligatoire sur les modèles automatiques. Journal de maîtrise de soi Tous les indicateurs de mesure doivent être enregistrés dans un journal spécial. En concertation avec un médecin généraliste, cela vous aidera à prescrire rapidement un traitement efficace. Exemple de journal hypertendu Il vous suffit de connaître la formule appropriée et d'effectuer des calculs précis à l'aide d'une calculatrice. Faisons une expérience. Prenons une petite planche avec quatre clous enfoncés dans les coins et plaçons-la, pointe vers le haut, sur le sable. Placez un poids dessus (Fig. 81). Nous verrons que les têtes de clous ne s’enfonceront que légèrement dans le sable. Si nous retournons la planche et la plaçons à nouveau (avec le poids) sur le sable, les clous s'y enfonceront maintenant beaucoup plus profondément (Fig. 82). Dans les deux cas, le poids de la planche était le même, mais l’effet était différent. Pourquoi? La seule différence dans les cas considérés était que la surface sur laquelle reposaient les clous était plus grande dans un cas et plus petite dans l'autre. Après tout, d'abord les têtes des clous touchaient le sable, puis leurs pointes. On voit que le résultat de l'impact dépend non seulement de la force avec laquelle le corps appuie sur la surface, mais aussi de la superficie de cette surface. C'est pour cette raison qu'une personne capable de glisser sur de la neige poudreuse avec des skis y tombe immédiatement dès qu'elle les enlève (Fig. 83). Mais ce n’est pas seulement une question de territoire. La quantité de force appliquée joue également un rôle important. Si, par exemple, sur le même. planche (voir Fig. 81), placez un autre poids, puis les clous (avec la même surface d'appui) s'enfonceront encore plus profondément dans le sable. La force appliquée perpendiculairement à la surface est appelée force de pressionà cette surface. Il ne faut pas confondre force de pression et pression. Pression est une grandeur physique égale au rapport de la force de pression appliquée sur une surface donnée à l'aire de cette surface : p - pression, F - force de pression, S - surface. Ainsi, pour déterminer la pression, vous devez diviser la force de pression par la surface sur laquelle la pression est appliquée. A force égale, la pression est d’autant plus grande que la surface d’appui est petite et, inversement, plus la surface d’appui est grande, moins la pression est forte. Dans les cas où la force de pression est le poids d'un corps situé à la surface (F = P = mg), la pression exercée par le corps peut être trouvée à l'aide de la formule Si la pression p et l'aire S sont connues, alors la force de pression F peut être déterminée ; Pour ce faire, il faut multiplier la pression par la surface : F = pS (32,2) La force de pression (comme toute autre force) se mesure en newtons. La pression est mesurée en pascals. Pascal(1 Pa) est la pression qu'une force de pression de 1 N produit lorsqu'elle est appliquée sur une surface de 1 m2 : 1 Pa = 1 N/m2. D'autres unités de pression sont également utilisées - hectopascal (hPa) et kilopascal (kPa) : 1 hPa = 100 Pa, 1 kPa = 1 000 Pa. 1. Donner des exemples montrant que le résultat d'une force dépend de la surface de l'appui sur laquelle agit cette force. 2. Pourquoi une personne qui skie ne tombe-t-elle pas dans la neige ? 3. Pourquoi un bouton pointu rentre-t-il plus facilement dans le bois qu’un bouton émoussé ? 4. Comment s’appelle la pression ? 5. Quelles unités de pression connaissez-vous ? 6. Quelle est la différence entre la pression et la force de pression ? 7. Comment pouvez-vous trouver la force de pression, connaissant la pression et la surface à laquelle la force est appliquée ? 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