Номер 2, страница 145 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

2. Как работает металлический манометр?

Металлический манометр, также известный как манометр Бурдона, — это прибор для измерения давления, которое превышает атмосферное (избыточное давление). Его принцип действия основан на упругой деформации чувствительного элемента под воздействием измеряемого давления.

Ключевой компонент прибора — это трубка Бурдона. Она представляет собой полую металлическую трубку с овальным или эллиптическим поперечным сечением, изогнутую по дуге окружности. Один конец трубки герметично присоединен к штуцеру, через который в трубку подается измеряемая среда (газ или жидкость). Другой конец трубки запаян и остается свободным.

Процесс измерения происходит следующим образом:

1. Измеряемая среда поступает внутрь трубки Бурдона.

2. Давление изнутри действует на стенки трубки. Поскольку поперечное сечение трубки овальное, силы давления стремятся придать ему более круглую форму.

3. Это изменение формы сечения заставляет изогнутую трубку распрямляться, подобно тому, как распрямляется свернутый бумажный "язычок-гудок", когда в него дуют. Свободный конец трубки при этом смещается.

4. Величина смещения свободного конца трубки пропорциональна величине измеряемого давления. Однако это смещение очень мало, и чтобы его зафиксировать, используется передаточный механизм.

5. Передаточный механизм, состоящий из системы рычагов и зубчатого сектора, преобразует и многократно усиливает небольшое движение конца трубки во вращательное движение стрелки.

6. Стрелка перемещается по шкале, на которой нанесены деления, соответствующие единицам давления (например, Паскалям, атмосферам, барам).

При снижении давления упругость материала заставляет трубку вернуться в исходное изогнутое положение, и стрелка возвращается к нулевой отметке или к меньшему значению.

Ответ: Работа металлического манометра основана на том, что изогнутая полая металлическая трубка (трубка Бурдона) под действием внутреннего давления стремится распрямиться. Это движение через специальный передаточный механизм заставляет поворачиваться стрелку, которая на шкале указывает величину давления.