Using physical concepts and quantities to describe phenomena and to indicate their examples in the surrounding reality.
V. Matter's properties. The student:
3) uses the concept of normal force and the concept of pressure in liquids and gases along with its unit; applies the relationship between normal force and pressure to the calculation;
a) What is the pressure? b) Provide the formula for calculating the pressure. c) What determines the hydrostatic pressure? d) What is the formula for calculating the hydrostatic pressure? e) What determines the atmospheric pressure? f) What is the unit of the pressure in the SI system?
- atmosphere - atm, - millimeters of mercury - mm Hg, - pascal - Pa.
The relationship between these pressure units:
[Interactive graphics]
Task 2
Answer the questions:
a) What are the main elements of an aneroidaneroidaneroid? b) How the aneroid works? c) What other pressure measuring instruments do you know?
Answer:
a) Hand‑set pointer, pointer, lever, flexible metal box. b) The flexible metal box moves the lever when the pressure changes. The lever movement causes the spindle of the pointer to rotate. In order to recognize whether the pressure increased or decreased, the pointer is compared to the hand‑set pointer. c) Torricelli's mercury barometerbarometerbarometer, analogue barometer, electronic barometer.
Task 4
Convert units:
a) 780 mm Hg to pascal and hectopascal, b) 980 Pa to mm Hg.
Answer:
a) , therefore:
b)
[Illustration 1]
The liquid level in the communicating vesselscommunicating vesselscommunicating vessels is always the same.
The pressure measured at the same depth in each of the arms is the same. This fact results from the dependence on the hydrostatic pressure p at depth h in the liquid with the density d in the gravitational field of the Earth with the standard gravity :
Task 5
Take a look at the pictures and familiarize with the system of communicating vesselscommunicating vesselscommunicating vessels.
Evaluate whether the sentences below are true or false:
a) The pressure unit in the SI system is mm Hg. b) The pressure unit in the SI system is pascal (Pa). c) The locklocklock lifting boats operates on the principle of a communicating vessel system. d) The aneroidaneroidaneroid can measure changes in the atmospheric pressure
One of the first instruments to measure atmospheric pressure was the mercury barometerbarometerbarometer.
The pressure exerted by the 760 mm of mercury is one atmosphere.
Currently, we use barometers, or aneroids, to measure atmospheric pressure.
The pressure of gases and liquids is measured using manometers.
Communicating vessels are a system of several vessels, usually of different shapes, connected in such a way that liquid can flow freely between them. The principle of communicating vessels is used in water supply systems and water locks.
Selected words and expressions used in the lesson plan
a) Ciśnienie to wielkość fizyczna, która informuje nas o tym jak duża siła nacisku działa na jednostkę powierzchni. b) Ciśnienie jest równe ilorazowi siły nacisku i pola powierzchni. c) Ciśnienie spowodowane ciężarem cieczy znajdującej się w spoczynku to ciśnienie hydrostatyczne. d) Ciśnienie hydrostatyczne wyraża się wzorem . e) Ciśnienie atmosferyczne jest ciśnieniem wywieranym przez atmosferę na ciała znajdujące się w jej obszarze lub na powierzchni Ziemi. Ciśnienie atmosferyczne - podobnie jak ciśnienie hydrostatyczne – związane jest z ciężarem powietrza znajdującego się powyżej poziomu, na którym dokonujemy pomiaru ciśnienia. Im bliżej powierzchni Ziemi, tym wyższe jest ciśnienie atmosferyczne, i odwrotnie - na szczytach górskich jest ono niższe niż w dolinach. f) Podstawową jednostką ciśnienia w układzie SI jest paskal (1 Pa).
Obejrzyj pokaz slajdów „Wrota śluzy”, jest to przykład zastosowania zasady wyrównywania się poziomów cieczy w systemie naczyń połączonych.
m318ef4b24f4bbe81_1528449000663_0
Jakie ciśnienie wywierasz?
m318ef4b24f4bbe81_1528449084556_0
Drugi
m318ef4b24f4bbe81_1528449076687_0
Wykorzystanie pojęć i wielkości fizycznych do opisu zjawisk oraz wskazywanie ich przykładów w otaczającej rzeczywistości.
V. Uczeń:
3) posługuje się pojęciem parcia (nacisku) oraz pojęciem ciśnienia w cieczach i gazach wraz z jego jednostką; stosuje do obliczeń związek między parciem a ciśnieniem;
4) posługuje się pojęciem ciśnienia atmosferycznego.
m318ef4b24f4bbe81_1528449068082_0
45 minut
m318ef4b24f4bbe81_1528449523725_0
Rozpoznawanie sposobów pomiaru ciśnienia i przyrządów pomiarowych.
m318ef4b24f4bbe81_1528449552113_0
1. Rozpoznawanie przyrządów do pomiaru ciśnienia.
2. Określanie wartości ciśnienia w naczyniach połączonych.
m318ef4b24f4bbe81_1528450430307_0
Uczeń:
- rozpoznaje przyrządy służące do pomiaru ciśnienia,
- określa wartość ciśnienia w naczyniach połączonych.
m318ef4b24f4bbe81_1528449534267_0
1. Uczenie się przez obserwację.
2. Nauczanie przez rozwiązywanie problemów empirycznych.
m318ef4b24f4bbe81_1528449514617_0
1. Praca indywidualna.
2. Praca z całą klasą.
m318ef4b24f4bbe81_1528450135461_0
m318ef4b24f4bbe81_1528450127855_0
Polecenie 1
Odpowiedz na pytania:
a) Co to jest ciśnienie? b) Podaj wzór na obliczanie ciśnienia. c) Od czego zależy ciśnienie hydrostatyczne? d) Jakim wzorem wyraża się ciśnienie hydrostatyczne? e) Od czego zależy ciśnienie atmosferyczne? f) Co jest jednostką ciśnienia w układzie SI?
Odpowiedź:
a) Ciśnienie to wielkość fizyczna, która informuje nas o tym jak duża siła nacisku działa na jednostkę powierzchni. b) Ciśnienie jest równe ilorazowi siły nacisku i pola powierzchni. c) Ciśnienie spowodowane ciężarem cieczy znajdującej się w spoczynku to ciśnienie hydrostatyczne. d) Ciśnienie hydrostatyczne wyraża się wzorem . e) Ciśnienie atmosferyczne jest ciśnieniem wywieranym przez atmosferę na ciała znajdujące się w jej obszarze lub na powierzchni Ziemi. Ciśnienie atmosferyczne – podobnie jak ciśnienie hydrostatyczne – związane jest z ciężarem powietrza znajdującego się powyżej poziomu, na którym dokonujemy pomiaru ciśnienia. Im bliżej powierzchni Ziemi, tym wyższe jest ciśnienie atmosferyczne, i odwrotnie – na szczytach górskich jest ono niższe niż w dolinach. f) Podstawową jednostką ciśnienia w układzie SI jest paskal (1 Pa).
m318ef4b24f4bbe81_1528446435040_0
[Slideshow 1]
Polecenie 2
Odpowiedz na pytanie:
W jakich jednostkach możemy podawać wartość ciśnienia?
Odpowiedź:
Ciśnienie możemy podawać w takich jednostkach jak:
a) Jakie są zasadnicze elementy budowy aneroidu? b) Podaj na jakiej zasadzie działa aneroid? c) Jakie znasz inne przyrządy do pomiaru ciśnienia?
Odpowiedź
a) Wskazówka kontrolna, wskazówka pomiarowa, dźwignia, puszka elastyczna metalowa puszka. b) Elastyczna metalowa puszka pod wpływem zmian ciśnienia przesuwa dźwignię. Ruch dźwigni powoduje obrót wrzeciona wskazówki pomiarowej. Dla rozpoznania, w którą stronę nastąpiła zmiana ciśnienia wskazania wskazówki pomiarowej porównuje się z ręcznie ustawianą wskazówką kontrolną. c) Barometr rtęciowy Torricellego, barometr analogowy, barometr elektroniczny.
Polecenie 4
Przelicz jednostki:
a) 780 mm Hg na paskale i hektopaskale, b) 980 Pa na mm Hg.
Odpowiedź:
a)
b)
[Ilustracja 1]
Poziom cieczy w naczyniach połączonych jest zawsze taki sam.
Wartość ciśnienia mierzona na tej samej głębokości w każdym z ramion jest taka sama. Fakt ten wynika z zależności na ciśnienie hydrostatyczne p na głębokości h w cieczy o gęstości d w polu grawitacyjnym Ziemi o przyspieszeniu grawitacyjnym :
Polecenie 5
Obejrzyj zdjęcia i zapoznaj się z układem naczyń połączonych.
[Ilustracja 2]
Polecenie 6
Obejrzyj pokaz slajdów „Wrota śluzy”, jest to przykład zastosowania zasady wyrównywania się poziomów cieczy w systemie naczyń połączonych.
[Slideshow 2]
Polecenie 7
Oceń prawdziwość poniższych zdań:
a) Jednostką ciśnienia w układzie SI jest mm Hg. b) Jednostką ciśnienia w układzie SI jest paskal (Pa). c) Śluza podnosząca statki działa na zasadzie układu naczyń połączonych. d) Aneroid może mierzyć zmiany ciśnienia atmosferycznego.
Odpowiedź:
a) Fałsz. b) Prawda. c) Prawda. d) Prawda.
m318ef4b24f4bbe81_1528450119332_0
Jednym z pierwszych przyrządów, który służył do pomiaru ciśnienia atmosferycznego, był barometr rtęciowy.
Ciśnienie wywierane przez słup rtęci o wysokości 760 mm ma wartość jednej atmosfery.
Obecnie do pomiarów ciśnienia atmosferycznego stosujemy barometry mechaniczne, czyli aneroidy.
Ciśnienie gazów i cieczy mierzymy za pomocą manometrów.
Naczynia połączone stanowią układ kilku naczyń, zwykle o różnych kształtach, połączonych, w taki sposób, aby ciecz mogła między nimi swobodnie przepływać. Zasada działania naczyń połączonych znalazła zastosowanie w systemach wodociągowych i śluzach wodnych.