Номер 2, страница 152 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

2. На каком законе основан принцип действия манометра?

2. На каком законе основан принцип действия манометра?

Принцип действия манометра зависит от его типа. Рассмотрим основные виды.

1. Жидкостный манометр (например, U-образный). Его работа основана на законе сообщающихся сосудов и явлении гидростатического давления.

В U-образной трубке, являющейся сообщающимися сосудами, налита жидкость (часто ртуть или подкрашенная вода). Если давление в обоих коленах трубки одинаково (например, атмосферное), то уровни жидкости в них будут одинаковыми.

Когда одно из колен соединяют с сосудом, давление в котором нужно измерить, разность давлений (измеряемого и атмосферного) уравновешивается столбом жидкости высотой $h$. Давление, создаваемое этим столбом жидкости (гидростатическое давление), рассчитывается по формуле:

$P_{гидр} = \rho \cdot g \cdot h$

где $\rho$ — плотность жидкости в манометре, $g$ — ускорение свободного падения, а $h$ — разность высот столбов жидкости. Таким образом, измерив $h$, можно найти избыточное давление. В основе всего этого лежит более фундаментальный закон Паскаля, который гласит, что давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.

2. Механический (деформационный) манометр (например, манометр Бурдона). Его действие основано на законе Гука. Основным элементом является упругая, согнутая по дуге металлическая трубка овального сечения, один конец которой запаян, а другой соединен со штуцером для подачи давления. Под действием измеряемого давления трубка стремится выпрямиться. Это движение через специальный передаточный механизм заставляет поворачиваться стрелку на шкале. Поскольку деформация трубки в упругих пределах пропорциональна приложенному давлению (силе), шкалу прибора можно проградуировать в единицах давления.

Ответ: Принцип действия жидкостных манометров основан на законе сообщающихся сосудов и законе гидростатического давления, которые являются следствиями закона Паскаля. Принцип действия механических манометров основан на законе Гука, описывающем упругую деформацию тел.