37. Nyomás

1. Szilárd anyagok nyomása

1. Elmélet

A nyomás:
az egységnyi felületre jutó erő mértéke
Jele:
p (presszió)

Képlete:
p = Nyomóerő/Nyomott_felület
p = F/A

Mértékegysége:
Pascal, Pa (N/m2)

F = pA
A = F/p

2. Feladatok

Melyik esetben nagyobb a nyomás?
Ha a nyomott felület ...

Ha a nyomóerő ...

Hogyan csökkenthető a nyomás?
Ha a felület ...

Táblázatkitöltés:

Nyomást növelik (a felület csökkentésével)	Nyomást csökkentik (a felület növelésével)

A) ollót megélezik
B) teherautóra széles gumiabroncsot tesznek
C) varrótű hegyes
D) harckocsira lánctalpat szerelnek
E) cérnaszállal elvágjuk a piskótát
F) csavar alá alátétet teszünk
G) sarkvidéki emberek sítalpakat használnak

Számolások:
1. Egy téglarakás nyomása a talajra 20 kPa. A nyomott felület 0,5 m2. Mennyi a téglarakás súlya?
A = 0,5m2
p = 20kPa =  Pa
G = Fny = ? N


2. Mekkora a nyomás, ha a 5tonna tömegű teherautó áll az úton, a gumik felfekvő felülete összesen 0,2 m2 ?
Fny = 50000 N
A = 0,2 m2
p = ? Pa


3. Mekkora felületen érintkezik 24 000 N súlyú esztergagép a talajjal, ha a nyomása 8 000 Pa ?
Fny = 24000 N
p = 8000 Pa
A = ? m2


Feleletválasztás:

___________________________________________________________________________________________

2. Folyadékok nyomása

1. Hidrosztatikai nyomás:

A folyadékok súlyából származó nyomást hidrosztatikai nyomásnak nevezzük.
(A súlytalansági állapotban nincs a folyadékoknak hidrosztatikai nyomása.)

A hidrosztatikai nyomás nagysága függ
a folyadékoszlop magasságától;

a folyadék sűrűségétől.

Hidrosztatikai paradoxon:
A tölcsér emelésének, illetve süllyesztésének hatására az üvegtölcsérre kötött hártya erősebben, illetve gyengébben dudorodik ki. A hengerrel összehasonlítva mutatja, hogy a nyomás a folyadékoszlop magasságától és nem pedig tömegétől függ.

Képlet:
p = ρ·h·g
A folyadékok nyomását gumihártyás nyomásmérővel, más néven manométerrel vizsgálhatjuk.

A hidrosztatikai nyomás nem irányfüggő.

2. Pascal törvénye

A folyadékokban a nyomás minden irányba gyengítetlenül tovaterjed.
Szemléltetése vizibuzogánnyal:

Hidraulikus emelő:

Hidraulikus fék:

Hidraulikus gém:

____________________________________________________________________________________________________________

3. A gázok nyomása

1. A légnyomás

A légnyomás (aerosztatikai nyomás) az a nyomás, amely a levegő súlyából származik.
A légnyomás független az iránytól.

Magdeburgi féltekék:
Légnyomás létezését Magdeburg polgármestere kísérlettel igazolta.
Két tökéletesen illeszkedő, csappal ellátott félgömbből, kiszivattyúzta a levegőt.
A két félgömböt a légnyomás olyan erővel szorította össze, hogy 4 erős ló sem tudta szétválasztani.

A Hold "légköre":
Földünk légkörét a Föld gravitációs vonzása tartja a Föld körül fogva. Ha ez a vonzás megszűnne, vagy nem lenne elég erős, akkor a légkör részecskéi a világűrbe szöknének, azaz a légkör előbb-utóbb elillanna. A holdnak nincs légköre, mert a gravitációs vonzás nem elég erős ahhoz, hogy a gázrészecskéket a gravitációs vonzáskörében tartsa. Ezért szöknek meg a Hold felszínéről a Hold belsejéből vulkáni tevékenységgel kiszabaduló gázok.

A légnyomás értéke függ

• az időjárási viszonyoktól (páratartalom)
• a tengerszint feletti magasságtól.

Ha átlagosnál magasabb, illetve növekvő a légnyomás, akkor száraz, napos időre számíthatunk.
Ha az átlagosnál alacsonyabb, illetve csökkenő a légnyomás, akkor változékony, esős idő várható, mert a vízgőz sűrűsége kisebb, mint a levegő sűrűsége.

2. Légnyomás mérése

A levegő nyomását Torricelli határozta meg először.
Függőleges csőben a külső higanyszinthez viszonyítva 76 cm magas higanyoszlop maradt.

A csőben a higany felett légüres tér, úgynevezett Torricelli-űr van.
A higanyoszlop súlyából származó nyomással a külső légnyomás tartott egyensúlyt.

A 76 cm-es higanyoszlop nyomása (760Hgmm):
p = ρ·g·h = 13600kg/m3·10m/s2·0,76m = 103 360Pa
(Hivatalos érték: 101 325Pa = 1Atm)
Tehát a levegő súlyából származó nyomás tengerszint magasságában: kb. 100 000 Pa (= 1bar).

Kérdés:
Torricelli miért nem vízzel végezte el a kísérletét?

Válasz:
p = ρ·g·h = 1000kg/m3·10m/s2 · ? m = 103360Pa
103360:1000:10 = 10,336m

Ha Torricelli kísérletét vízzel ismételjük meg, akkor kb. 10 m magas csőre lenne szükségünk.
A légnyomást barométerrel mérhetjük meg.

3. Gázok nyomása

A gázok (bizonyos mértékben) összenyomhatók.

A gázok nyomása a gázrészecskéknek a tárolóedény falával való ütközéséből származik.
Ez a nyomás függ:

• az edény térfogatától,
• a gáz hőmérsékletétől,
• a gázrészecskék számától.

---

Igaz-hamis teszt:

NÉV: PONT:
Igaz-hamis állítások:

Ssz.	Állítás	Igaz	Hamis	?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.