Жидкости
U-образный манометр
Приложенное P₁ > P₂ удерживает левый уровень жидкости ниже; ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh.
U-образный манометр — интерактивная симуляция (Жидкости). Приложенное P₁ > P₂ удерживает левый уровень жидкости ниже; ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh. Бесплатная виртуальная физическая лаборатория в браузере с живыми измерениями в СИ и сопровождаемым туром.
Гидростатическое давление
U-образный манометр показывает, как разность давлений создаёт разность уровней в соединённой жидкости.
Приложенное P₁ > P₂ удерживает левый уровень жидкости ниже; ΔP = P₁ − P₂ = ρgΔh.
- P = ρgh
- ΔP = ρgΔh
Краткое описание исследования
Спланируйте вопрос до открытия лаборатории
Краткое описание повторяет предрендеренную страницу: движущий вопрос, конкурирующие прогнозы, роли переменных, определяющие законы, ход работы, анализ и задания для развития остаются видимыми и в этом порядке.
Движущий вопрос
U-образная трубка держит воду на разных уровнях с обеих сторон, открытая в воздух с обоих концов. Что определяет разность давлений между двумя столбами?
Прогнозы для взвешивания
- Разность давлений зависит от общего количества воды в трубке.
- Разности давлений нет, пока обе стороны открыты в воздух.
- Разность давлений зависит только от разности высот двух сторон.
Роли переменных
Что вы задали:
- Высота слева h_L (m)
- Высота справа h_R (m)
Что вы измеряете:
- Разность давлений ΔP (Pa)
Как идёт исследование
- Откройте пресет U-образной трубки и нажмите «Сброс». Вода стоит на разных уровнях слева и справа в U-трубке.
- Включите показание разности давлений.
- Задайте уровни воды слева и справа для каждой пробы и запишите показание разности давлений.
Определяющее уравнение
Гидростатическое давление — P = ρ·g·h
Давление в жидкости растёт линейно с глубиной: P = ρgh. В U-образной трубке, открытой в воздух с обоих концов, разность давлений между двумя столбами целиком определяется разностью их высот.
Что печатный рабочий лист предлагает учащимся вывести
- Для одной пробы вычислите ΔP = ρg(h_R − h_L), используя плотность воды 1000 кг/м³ и g = 9.8 м/с², и сравните с показанием.
- Ваши три пробы используют разные абсолютные высоты, но одну закономерность. Объясните, почему ΔP зависит только от разности высот, а не от того, насколько полна трубка в целом.
Где это проявляется за пределами лаборатории
- Ртутный барометр использует тот же принцип, но с ртутью (плотность 13 600 kg/m³) вместо воды. При той же разности высот разность давлений будет больше или меньше, чем с водой? Примерно во сколько раз?
- Ныряльщики чувствуют, как давление растёт с глубиной. Используя ΔP = ρgΔh, объясните, почему давление на глубине 10 м примерно вдвое больше давления на глубине 5 м.
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Добро пожаловать к U-образной трубке
- Нажмите Play
- Считайте разность высот
- Откройте панель свойств
- Готово!
Откройте интерактивную симуляцию, чтобы собрать сцену, нажать Play и исследовать с живыми измерениями и сопровождаемым туром.
Открыть интерактивную лабораторию →