유체
U자 관 압력계
P₁ > P₂을 가하면 왼쪽 액체 표면이 더 낮아지며, ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh입니다.
U자 관 압력계 — 인터랙티브 유체 시뮬레이션. P₁ > P₂을 가하면 왼쪽 액체 표면이 더 낮아지며, ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh입니다. 실시간 SI 측정값과 안내형 튜토리얼을 제공하는 무료 브라우저 기반 가상 물리 실험실입니다.
정수압
U자 관 압력계는 압력 차이가 연결된 유체에서 어떻게 높이 차이를 만드는지 보여 줍니다.
P₁ > P₂을 가하면 왼쪽 액체 표면이 더 낮아지며, ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh입니다.
- P = ρgh
- ΔP = ρgΔh
조사 개요
랩을 열기 전에 질문을 계획하세요.
이 브리프는 사전 렌더링된 페이지를 반영합니다. 탐구 질문, 서로 다른 예측, 변수의 역할, 지배 법칙, 설정, 분석 및 확장 질문을 이 순서로 계속 표시합니다.
운전 질문
U자 모양의 관은 양쪽의 서로 다른 높이에서 물을 담고 있으며 양쪽 끝이 공기에 열려 있습니다. 두 기둥 사이의 압력 차이를 결정하는 것은 무엇입니까?
검토할 예측
- 압력 차이는 튜브에 들어 있는 물의 총량에 따라 달라집니다.
- 양쪽이 공기에 열려 있는 한 압력 차이는 없습니다.
- 압력차는 양측의 높이차에만 의존합니다.
다양한 역할
설정하는 것:
- 왼쪽 높이 h_L (m)
- 오른쪽 높이 h_R (m)
측정하는 것:
- 압력차 ΔP (Pa)
실험 진행 방법
- fluid-utube 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. 물은 U자형 튜브의 왼쪽과 오른쪽에 서로 다른 높이로 놓여 있습니다.
- 압력차 표시를 활성화하세요.
- 각 시행마다 좌우 물 높이를 설정하고 압력차 측정값을 기록하세요.
지배방정식
정수압 — P = ρ·g·h
유체의 압력은 깊이에 따라 선형적으로 증가합니다. P = ρgh. 양쪽 끝이 공기에 개방된 U자관에서 두 기둥 사이의 압력 차이는 전적으로 높이 차이에서 비롯됩니다.
인쇄용 실험지에서 학생이 계산할 내용
- 한 번의 시행에서는 물 밀도 1000kg/m³ 및 g = 9.8m/s²를 사용하여 ΔP = ρg(h_R − h_L)를 계산하고 판독값과 비교합니다.
- 세 가지 시도는 서로 다른 절대 높이를 사용하지만 동일한 패턴을 사용합니다. ΔP가 튜브 전체가 얼마나 꽉 차 있는지가 아니라 높이 차이에만 의존하는 이유를 설명하십시오.
실험 밖에서의 활용
- 수은 기압계는 동일한 원리를 사용하지만 물 대신 수은(밀도 13,600kg/m3)을 사용합니다. 동일한 높이 차이에 대해 압력 차이가 물보다 크거나 작습니까? 대략 어떤 요인으로?
- 다이버들은 수심이 깊어질수록 압력이 증가하는 것을 느낍니다. ΔP = ρgΔh를 사용하여 수중 10m에서의 압력이 5m에서의 압력의 대략 두 배인 이유를 설명합니다.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- U자 관에 오신 것을 환영합니다
- 재생을 누르세요
- 높이 차이 읽기
- 검사기 열기
- 잘 하셨습니다!
대화형 시뮬레이션을 열어 장면을 빌드하고 재생을 누른 뒤, 실시간 측정 및 가이드 튜토리얼과 함께 탐구해 보세요.