Номер 4, страница 152 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

4. Как устроен металлический манометр?

4. Как устроен металлический манометр?

Металлический манометр, также известный как манометр Бурдона, — это прибор для измерения давления, которое превышает атмосферное. Его работа основана на упругой деформации чувствительного элемента под действием измеряемого давления.

Основные части металлического манометра:

• Полая согнутая трубка (трубка Бурдона): это главный чувствительный элемент. Она представляет собой согнутую по дуге металлическую трубку, имеющую в поперечном сечении форму эллипса или овала. Один конец трубки запаян, а другой через штуцер соединяется с резервуаром, в котором измеряется давление.

• Передаточный механизм: он служит для преобразования и усиления небольшого движения свободного конца трубки. Механизм состоит из системы рычагов и зубчатой передачи (зубчатый сектор и маленькая шестеренка-триб), которая соединяет свободный конец трубки со стрелкой прибора.

• Стрелка и шкала: стрелка, жестко закрепленная на оси шестеренки, перемещается вдоль шкалы, на которой нанесены деления. Шкала градуируется в единицах давления, например, в паскалях (Па), барах (бар) или атмосферах (атм).

Принцип действия манометра следующий:

1. Измеряемая среда (газ или жидкость) под давлением поступает внутрь трубки Бурдона.

2. Под действием внутреннего давления эллиптическое сечение трубки стремится стать более круглым. Это приводит к тому, что вся изогнутая трубка начинает распрямляться, и её свободный (запаянный) конец совершает небольшое движение.

3. Это движение через поводок и рычаг передается на зубчатый сектор, заставляя его поворачиваться.

4. Зубчатый сектор, в свою очередь, вращает сцепленную с ним шестеренку, на оси которой закреплена стрелка.

5. Поскольку радиус шестеренки значительно меньше длины зубчатого сектора, небольшое перемещение конца трубки преобразуется в значительный поворот стрелки, что позволяет легко считывать показания по шкале.

6. При уменьшении давления трубка за счет своих упругих свойств возвращается в исходное положение, и стрелка возвращается к нулевой отметке.

Таким образом, угол поворота стрелки прямо пропорционален измеряемому давлению.

Ответ: Металлический манометр состоит из изогнутой полой металлической трубки (трубки Бурдона), передаточного механизма (рычаги и зубчатая передача) и шкалы со стрелкой. Принцип его действия основан на деформации (распрямлении) трубки под действием измеряемого давления. Это движение через передаточный механизм преобразуется во вращение стрелки, которая указывает значение давления на шкале.