Единицы измерения давления

Видео: Презентация Давление и единицы его измерения

Впервые человечество столкнулось с проблемой измерения давления при строительстве фонтанов во Флоренции. К счастью для строителей, в городе проживал физик Торичелли, который перенес возникшую проблему со стройплощадки в свою лабораторию, заменив воду ртутью для большей компактности опыта.

История не оставила свидетельств того, насколько открытие итальянского физика помогло строителям, но тот факт, что человечество получило доказательство существования атмосферного давления, бесспорен.

Эстафету Торичелли подхватил великий Блез Паскаль, который сумел измерить атмосферное давление и доказать опытным путем, что оно напрямую зависит от высоты над уровнем моря. Таким образом, первые единицы измерения давления были выражены высотой ртутного столба, измеренного в локтях и дюймах. Вполне естественно, что современные единицы измерения давления названы в честь обоих ученых.

Видео: Упражнение №14(1) § 35. Давление. Единицы давления - Физика 7 класс (Перышкин)

Для измерения давления применяются различные приборы. Самый простой - это жидкостный манометр. Говорят, что к его изобретению приложил руку сам Леонардо да Винчи, но и для этой его гениальной догадки не нашлось применения при жизни автора.

Только со времен Паскаля для измерения давления стали использовать U-образную трубку, наполненную ртутью. Впоследствии ртуть была заменена на вакуумное масло.

Видео: Измерение атмосферного давления. Физика 7 класс.

При равенстве давлений на обоих концах трубки уровень жидкости одинаков, при подаче давления на один из концов трубки возникает разница высот.

P*(1) –P*(2)= gph, где g – ускорение свободно падающего тела, P – плотность жидкости, h - разность высот уровней жидкости в манометре.

Видео: Перевод единиц измерения

Несмотря на то, что жидкостные манометры обладают высокой чувствительностью, область их применения довольно ограничена из-за их громоздкости, неудобства в эксплуатации и сравнительно небольшого диапазона измерения, от 20 кПа до 140 кПа .

С развитием техники все большую популярность стали обретать манометры с трубкой Бурдона, по-другому их еще называют деформационными. Внутри такого манометра находится С-образная трубка из латуни с зубчатым механизмом. При подаче давления на свободный конец трубка распрямляется, и зубчатая передача двигает стрелку, которая указывает величину давления на градуированной шкале прибора. Чем более сложная форма трубки, тем меньшую погрешность имеет инструмент.

Видео: Измерение атмосферного давления

Механические манометры применяются для измерения давления от 40 кПа до 100МПа. Для них характерно ухудшение точности измерения при длительной эксплуатации. Это происходит из-за остаточной деформации работающего элемента.

Для измерения пульсирующего давления величиной до 8*10^3 ГПа используются пьезоэлектрические манометры.

Исторически так сложилось, что единицы измерения давления не соотносятся друг с другом кратно, кажется, что тут царит полный хаос. Общая формула для измерения давления выглядит следующим образом: P=F/S где Р – давление, F – сила, S – площадь. В системе СИ сила измеряется в ньютонах, площадь в квадратных метрах – значит, размерность единицы давления будет н/м^2, и она называется паскаль. Но на практике часто используют еще и атмосферы, бары, торы, мм ртутного столба, мм водяного столба, кГ/ см^2.

Попробуем внести ясность в эту проблему. Единицы измерения атмосферного давления - это мм ртутного столба или тор- как известно, принятое за эталон атмосферное давление равно 760 мм ртутного столба - эта величина получила название атмосфера- бар примерно равен одной атмосфере – это старая единица системы СГС- есть еще техническая атмосфера, которая равняется одному кГ/см^2 - все эти величины употребляются как внесистемные единицы измерения давления газа- мм водяного столба используется в гидравлике и равен 13,6 тора. Следует отметить, что в физике паскаль и его производные признаны как единственные системные единицы измерения давления.