Væsker
U-rør-manometer
Påført P₁ > P₂ holder den venstre væskeoverflaten lavere; ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh.
U-rør-manometer — interaktiv Væsker-simulering. Påført P₁ > P₂ holder den venstre væskeoverflaten lavere; ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh. Gratis virtuell fysikk-lab i nettleseren med SI-målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.
Hydrostatisk trykk
Et U-rør-manometer viser hvordan trykkforskjeller skaper høydeforskjeller i en tilkoblet væske.
Påført P₁ > P₂ holder den venstre væskeoverflaten lavere; ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh.
- P = ρgh
- ΔP = ρgΔh
Undersøkelsesgrunnlag
Planlegg spørsmålet før du åpner labben
Oppgavegrunnlaget speiler den forhåndsgenererte siden: problemstilling, konkurrerende prediksjoner, variabelroller, styrende lover, oppsett, analyse og videreutviklingsoppgaver forblir synlige og i denne rekkefølgen.
Problemstilling
Et U-formet rør holder vann ved forskjellige høyder på hver side, åpent mot luften i begge ender. Hva bestemmer trykkdifferansen mellom de to søylene?
Prediksjoner å veie
- Trykkdifferansen avhenger av den totale mengden vann i røret.
- Det er ingen trykkdifferanse så lenge begge sider er åpne mot luften.
- Trykkdifferansen avhenger bare av høydeforskjellen mellom de to sidene.
Variabelroller
Hva du setter:
- Venstre høyde h_L (m)
- Høyre høyde h_R (m)
Hva du måler:
- Trykkdifferanse ΔP (Pa)
Hvordan undersøkelsen foregår
- Åpne væske-U-rør-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Vannet ligger på forskjellige nivåer på venstre og høyre side av U-røret.
- Aktiver trykkdifferanse-avlesningen.
- Sett venstre og høyre vannhøyde for hvert forsøk og registrer trykkdifferanse-avlesningen.
Styrende likning
Hydrostatisk trykk — P = ρ·g·h
Trykk i en væske øker lineært med dybden: P = ρgh. I et U-rør åpent mot luften i begge ender kommer trykkdifferansen mellom de to søylene helt fra høydeforskjellen deres.
Hva det utskrivbare arbeidsarket ber elevene finne ut
- For ett forsøk, beregn ΔP = ρg(h_R − h_L) med vanntetthet 1000 kg/m³ og g = 9,8 m/s², og sammenlign den med avlesningen.
- Dine tre forsøk bruker forskjellige absolutte høyder, men samme mønster. Forklar hvorfor ΔP bare avhenger av høydeforskjellen, ikke av hvor fullt røret er totalt.
Hvor dette dukker opp utenfor labben
- Et kvikksølvbarometer bruker samme prinsipp, men med kvikksølv (tetthet 13 600 kg/m³) i stedet for vann. For samme høydeforskjell, ville trykkdifferansen være større eller mindre enn med vann? Med omtrent hvilken faktor?
- Dykkere kjenner at trykket øker jo dypere de går. Bruk ΔP = ρgΔh til å forklare hvorfor trykket ved 10 m under vann er omtrent dobbelt så høyt som ved 5 m.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Velkommen til Væske U-rør
- Trykk Spill av
- Les høydeforskjellen
- Åpne Egenskaper-panelet
- Du klarte det!
Åpne den interaktive simuleringen for å bygge scenen, trykk Spill av, og utforsk med målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.