Пользуясь рисунком 99, объясните, почему жидкости и газы передают давление во все стороны без изменений.
рис. 99. Передача давления частицам газа (или жидкости) вследствие движения молекул
На рисунке 99, а изображён сосуд, в котором содержится газ (или жидкость). Частицы газа равномерно распределены по всему сосуду. Сосуд закрыт поршнем, который может перемещаться вверх и вниз.
Если переместить поршень вниз, то частицы газа, находящиеся непосредственно под ним, расположатся в этом месте более плотно, чем прежде (рис. 99, б). Благодаря подвижности частицы газа будут перемещаться по всем направлениям. Вследствие этого их расположение опять станет равномерным, но более плотным, чем раньше (рис. 99, в). Поэтому давление газа всюду возрастёт. Значит, добавочное давление передаётся всем частицам газа или жидкости. Так, если давление на газ около самого поршня увеличится на 1 Па, то во всех точках внутри газа давление станет больше прежнего на столько же. На 1 Па увеличится давление и на стенки сосуда, и на дно, и на поршень.
Передача давления в жидкостях и газах объясняется фундаментальными принципами молекулярно−кинетической теории. Рассмотрим это явление по шагам:
Молекулярно−кинетическая теория:
Согласно молекулярно−кинетической теории, жидкости и газы состоят из огромного количества частиц (молекул или атомов), которые находятся в постоянном хаотичном движении. Эти частицы движутся с различными скоростями, сталкиваются друг с другом и со стенками сосуда, в котором находятся.
Давление как результат движений частиц:
Давление в жидкости или газе обусловлено ударами молекул о стенки сосуда или о погружённые в жидкость или газ тела. Каждая молекула, сталкиваясь с поверхностью, передает ей часть своей энергии. Суммарное воздействие множества таких ударов создаёт давление.
Равномерность давления:
Хаотичный характер движения молекул приводит к равномерному распределению давления во всех направлениях. Молекулы движутся неупорядоченно и сталкиваются друг с другом, передавая импульсы, что обеспечивает одинаковое давление на все участки поверхности стенок сосуда.
Закон Паскаля:
Французский учёный Блез Паскаль сформулировал закон, который объясняет передачу давления: "Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку этой жидкости или газа одинаково во всех направлениях". Это означает, что если на жидкость или газ оказывается давление в одной точке, то оно будет передаваться равномерно по всему объёму.
Опыт с поршнем (иллюстрация на рисунке):
На рисунке изображён сосуд с газом и поршень, который давит на газ.
Особенность жидкостей и газов:
В отличие от твёрдых тел, жидкость и газ не имеют фиксированной формы. Частицы в жидкостях и газах могут свободно перемещаться и передавать давление через хаотичные столкновения. Благодаря этому давление распространяется не только в направлении приложенной силы, но и равномерно во всех направлениях.
Итак, жидкости и газы передают давление без изменений во все стороны благодаря хаотичному движению молекул, их столкновениям и способности передавать импульс. Эти процессы объясняются как молекулярно−кинетической теорией, так и законом Паскаля.
Пожауйста, оцените решение
