ΣΤΕΡΓΙΟΣ ΠΕΛΛΗΣ | 11:49 π.μ. | | | | | | Best Blogger Tips

ΣΥΓΚΟΙΝΩΝΟΥΝΤΑ ΔΟΧΕΙΑ

|
ΣΥΓΚΟΙΝΩΝΟΥΝΤΑ ΔΟΧΕΙΑ
ΣΥΓΚΟΙΝΩΝΟΥΝΤΑ ΔΟΧΕΙΑ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Χρησιμοποιούμε τη συσκευή του παρακάτω σχήματος η οποία αποτελείται από διάφορα δοχεία που συγκοινωνούν μεταξύ τους.Ρίχνουμε νερό στη συσκευή και το αφήνουμε να ισορροπήσει.Παρατηρούμε ότι η ελεύθερη επιφάνεια του νερού φτάνει στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο σε όλα τα δοχεία.Το ίδιο συμβαίνει και για κάθε άλλο υγρό.
H συσκευή  αποτελείται από διάφορα δοχεία που συγκοινωνούν μεταξύ τους.Ρίχνουμε νερό στη συσκευή και το αφήνουμε να ισορροπήσει.Παρατηρούμε ότι η ελεύθερη επιφάνεια του νερού φτάνει στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο σε όλα τα δοχεία
 Το υγρό που βρίσκεται στον κοινό οριζόντιο σωλήνα ισορροπεί.Για να συμβαίνει αυτό,θα πρέπει σε όλα τα σημεία του να επικρατεί η ίδια πίεση.Αν σε κάποιο σημείο η πίεση ήταν διαφορετική,τότε θα ασκούνταν επιπλέον δύναμη που θα προκαλούσε την κίνηση του υγρού.
Το υγρό που βρίσκεται στον κοινό οριζόντιο σωλήνα ισορροπεί.Για να συμβαίνει αυτό,θα πρέπει σε όλα τα σημεία του να επικρατεί η ίδια πίεση
 Από το νόμο της υδροστατικής προκύπτει ότι αν σε κάποιο από τα δοχεία η στάθμη του υγρού ήταν σε μεγαλύτερο ύψος,η πίεση στο αντίστοιχο σημείο του κοινού σωλήνα θα ήταν μεγαλύτερη.

ΑΡΧΗ ΤΩΝ ΣΥΓΚΟΙΝΟΝΟΥΝΤΩΝ ΔΟΧΕΙΩΝ

 Άρα από το παραπάνω πείραμα μπορούμε να συμπεράνουμε:
 Όταν μέσα σε συγκοινωνούντα δοχεία ισορροπεί ένα υγρό,όλα τα σημεία του υγρού έχουν την ίδια πίεση και η ελεύθερη επιφάνεια του σε όλα τα δοχεία βρίσκεται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο.
Aρχή των συγκοινωνούντων δοχείων:Όταν μέσα σε συγκοινωνούντα δοχεία ισορροπεί ένα υγρό,όλα τα σημεία του υγρού έχουν την ίδια πίεση και η ελεύθερη επιφάνεια του σε όλα τα δοχεία βρίσκεται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο 
 Το συμπέρασμα αυτό είναι γνωστό σαν αρχή των συγκοινονούντων δοχείων.
Τέσσερεις κάθετα τοποθετημένοι γυάλινοι σωλήνες συνδεδεμένοι μεταξύ τους για την απόδειξη ότι η στάθμη του νερού είναι στο ίδιο ύψος και ανεξάρτητη του σχήματος του σωλήνα
 Αυτό συμβαίνει ακόμη και όταν το υγρό βρίσκεται σε διαφορετικά,αλλά συγκοινωνούντα δοχεία. 
Στην περίπτωση που τα υγρά είναι διαφορετικής πυκνότητας,η επιφάνεια του πιο πυκνού είναι χαμηλότερη από το αραιότερο
 Σε αντίθετη περίπτωση που τα υγρά είναι διαφορετικής πυκνότητας, η επιφάνεια του πιο πυκνού είναι χαμηλότερη από το αραιότερο.
Ο λόγος των αποστάσεων της επιφάνειας είναι αντίστροφος προς το λόγο της πυκνότητας των δυο υγρών
 Ο λόγος των αποστάσεων της επιφάνειας είναι αντίστροφος προς το λόγο της πυκνότητας των δυο υγρών.

Ο ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗΣ ΣΤΑ ΣΥΓΚΟΙΝΟΝΟΥΝΤΑ ΔΟΧΕΙΑ

 Η παραπάνω αρχή μπορεί να προκύψει θεωρητικά από το βασικό νόμο της υδροστατικής.
To νερό ρέει από την υψηλότερη  προς την χαμηλότερη επιφάνεια μέχρι που  να βρίσκονται στο  ίδιο οριζόντιο επίπεδο
 Θεωρούμε μέσα στο υγρό δύο σημεία Α και Β που βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο.Οι πιέσεις στα σημεία Α και Β δίνονται από του τύπους:

pAgh1                και     

pΒgh2

 Επειδή το υγρό βρίσκεται σε ισορροπία,πρέπει οι πιέσεις σε όλα τα σημεία του,που βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο,να είναι ίσες.
 Επομένως:

pA=pΒ                      ή

ρgh1gh2          ή  

                                                                                h1=h2

 Άρα οι επιφάνειες του υγρού στα διάφορα δοχεία πρέπει να βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο.

ΑΡΤΕΣΙΑΝΑ ΠΗΓΑΔΙΑ
ΑΡΤΕΣΙΑΝΑ ΠΗΓΑΔΙΑ
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΑΡΧΗΣ ΤΩΝ ΣΥΓΚΟΙΝΩΝΟΥΝΤΩΝ ΔΟΧΕΙΩΝ

 Η αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων βρίσκει εφαρμογές στην κατασκευή των δεξαμενών ύδρευσης των πόλεων,στους πίδακες και συντριβάνια που στολίζουν τις πλατείες,στα αρτεσιανά πηγάδια κ.α.
Η αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων βρίσκει εφαρμογές στα συντριβάνια
 Οι δεξαμενές κατασκευάζονται στα ψηλότερα σημεία έτσι ώστε το νερό να μπορεί να φθάσει και στους ψηλότερους ορόφους των σπιτιών χωρίς να χρειάζεται αντλία.
Οι δεξαμενές κατασκευάζονται στα ψηλότερα σημεία
 Η δεξαμενή του νερού και οι σωλήνες του δικτύου αποτελούν συγκοινωνούντα δοχεία.
Η δεξαμενή του νερού και οι σωλήνες του δικτύου αποτελούν συγκοινωνούντα δοχεία
 Από την εποχή της αρχαίας Ρώμης,η έννοια των συγκοινωνούντων δοχείων έχει χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή υδραγωγείων.
Ένα Ρωμαϊκό υδραγωγείο.Το υδραγωγείο κατασκευάστηκε για να μεταφέρει νερό από την κορυφή Α σε μια πόλη σε χαμηλότερο υψόμετρο Β
 Στην παραπάνω εικόνα φαίνεται ένα Ρωμαϊκό υδραγωγείο.Το υδραγωγείο κατασκευάστηκε για να μεταφέρει νερό από την κορυφή Α σε μια πόλη σε χαμηλότερο υψόμετρο Β

ΑΡΤΕΣΙΑΝΑ ΠΗΓΑΔΙΑ

 Τα αρτεσιανά πηγάδια είναι βαθιά ορύγματα στο έδαφος,από τα οποία αναβλύζει το νερό,με τη μορφή μικρού πίδακα.
Ένα αρτεσιανό πηγάδι
 Για να συμβαίνει αυτή η φυσική αναπήδηση του νερού πρέπει το υδροφόρο στρώμα να βρίσκεται ανάμεσα σε υδατοστεγή(αργιλικά) στρώματα και η στάθμη του νερού στο υδροφόρο στρώμα να βρίσκεται πάνω από το στόμιο του πηγαδιού.
Τα αρτεσιανά πηγάδια είναι βαθιά ορύγματα στο έδαφος,από τα οποία αναβλύζει το νερό,με τη μορφή μικρού πίδακα
 Στους πίδακες και στα αρτεσιανά πηγάδια το νερό που πετιέται προς τα πάνω δε φτάνει ποτέ στο ύψος του νερού που βρίσκεται στο δοχείο η στη δεξαμενή,γιατί συναντάει στην κίνηση του διάφορες τριβές.
Στα αρτεσιανά πηγάδια το νερό που πετιέται προς τα πάνω δε φτάνει ποτέ στο ύψος του νερού που βρίσκεται στο δοχείο η στη δεξαμενή,γιατί συναντάει στην κίνηση του διάφορες τριβές
 Στα αρτεσιανά πηγάδια το νερό αναβλύζει δημιουργώντας πίδακα.Τώρα θα μελετήσουμε το φαινόμενο αυτό.
Στα αρτεσιανά πηγάδια το νερό αναβλύζει δημιουργώντας πίδακα
 Όταν η μορφολογία του υπεδάφους είναι κατάλληλη,μεταξύ δυο υδατοστεγών πετρωμάτων είναι δυνατόν να δημιουργηθεί μια υπόγεια δεξαμενή νερού,όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Ανοίγουμε στην περιοχή Κ ένα πηγάδι,που το βάθος του να φθάνει μέχρι την υπόγεια δεξαμενή.Τότε η δεξαμενή και το πηγάδι αποτελούν συγκοινωνούντα δοχεία
 Ανοίγουμε στην περιοχή Κ ένα πηγάδι,που το βάθος του να φθάνει μέχρι την υπόγεια δεξαμενή.Τότε η δεξαμενή και το πηγάδι αποτελούν συγκοινωνούντα δοχεία.
Η δεξαμενή και το πηγάδι αποτελούν συγκοινωνούντα δοχεία
 Η ελεύθερη επιφάνεια του νερού και στα δυο πρέπει να βρίσκεται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο.Σύμφωνα με την αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων,το νερό αναπηδά στο πηγάδι για να φθάσει στην ελεύθερη επιφάνεια ΑΑ΄.
Σύμφωνα με την αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων,το νερό αναπηδά στο πηγάδι για να φθάσει στην ελεύθερη επιφάνεια
 Με αυτό τον τρόπο σχηματίζεται ένας πίδακας.Βέβαια,λόγω τριβών με τον ατμοσφαιρικό αέρα,ο πίδακας δε φθάνει μέχρι το ύψος της επιφάνειας ΑΑ΄.




Παρακαλώ αναρτήστε:

author

ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ τμήμα ΦΥΣΙΚΗΣ μέλοs τηs ΕΝΩΣΗΣ ΕΛΛΗΝΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Αποκτήστε δωρεάν ενημερώσεις!!!

ΠΑΡΑΔΙΔΟΝΤΑΙ ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ,ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΤΑΞΕΙΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΑΙ ΛΥΚΕΙΟΥ------------ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΦΟΙΤΗΤΩΝ ΚΑΙ ΣΠΟΥΔΑΣΤΩΝ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Α.Ε.Ι , Τ.Ε.Ι. ΚΑΙ Ε.Μ.Π.------------ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ------------ Τηλέφωνο κινητό : 6974662001 ------------ ------------ Email : sterpellis@gmail.com DONATE Εθνική Τράπεζα της Ελλάδος: Αριθμός λογαριασμού IBAN GR7701101570000015765040868

ΠΑΡΑΔΙΔΟΝΤΑΙ ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ,ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΤΑΞΕΙΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΑΙ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΦΟΙΤΗΤΩΝ ΚΑΙ ΣΠΟΥΔΑΣΤΩΝ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Α.Ε.Ι , Τ.Ε.Ι. ΚΑΙ Ε.Μ.Π. ------------------------------------ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ Τηλέφωνο κινητό : 6974662001 Email : sterpellis@gmail.com DONATE Εθνική Τράπεζα της Ελλάδος: Αριθμός λογαριασμού IBAN GR7701101570000015765040868