Реферат Життя під тиском

Микола Волков

Підручники фізики називають тиском розподіл сили поверхнею. Повітря тисне на поверхні Землі - і говоримо про атмосферному тиску. Його одиниця називається 1 бар (це тиск стовпа повітря вагою 1 кілограм на квадратний сантиметр земної тверді).Опускаясь в морські глибини, ми відчуваємо тиск води. У земних надрах також є тиск. У центрі планети воно одно 3, 5мегабарам. Діючи зусебіч, тиск дозволяє розплавленому земному ядру зберігати форму. На глибині 300 кілометрів тиск одно 60килобарам. Під його впливом атоми вуглецю тісніше притискаються друг до друга,спрессовиваются - й утворяться алмази.

І з межами Землі існує тиск. Газ всередині Сонця стиснутий з силою 300 мільярдів бар. Таке тиск перетворюється на колосальну теплову енергію. Температура у центрі Сонця сягає 16 мільйонів градусів, але в поверхні - 6 тисяч. Тому ми від Сонця багато тепла і світла. У прогнозах погоди ми постійно чуємо проциклонах. Вони завдяки тиску. Відстань між молекулами у теплому повітрі більше, ніж у холодному. Отже, тиск у холодному повітрі вище. Коли атмосфері зустрічаються тепла і холодна повітряні маси, молекули в галузі з великим тиском спрямовуються до область з низьким тиском. Виникає атмосферне вихор - і є циклон.

Корисне явище

Тиск є всюди. Деякі живі організми беруть із його існування користь. У кажанів є внутрішній вимірювач тиску. Біологи вважають, що він перебуває у слуховому апараті мишей. Тварини залишають своє житло, коли атмосферне тиск падає. Адже чим нижча тиск, тим активніше поводяться комахи - видобуток кажанів.

Завдяки атмосферному тиску мухи можуть плазувати стелею. На лапках є присоски. Між присоском і поверхнею стелі утворюється вакуум. Тиск повітря впливає на присоску лише зовні, і муха не падає.

Під великим тиском деревні соки дістаються верхівок гігантських секвой. І чим вищі стовбур дерева, тим більша має бути тиск. Біологи з'ясували, що конкурентний тиск, що забезпечує дерева харчуванням, до того ж час перешкоджає їм зростати «нескінченно». Коли тиск стає зависоким, в стовбурі дерева утворюються «тромби». Вони перекривають соків шлях нагору, і верхівка дерева не отримує досить харчування. Зростання припиняється.

Навколо вода

Під водою тиск поповнюється 1 бар кожні 10 метрів. Тобто глибині 40 метрів воно одно вже 5 барах. Чому деякі риби можуть існувати великий глибині - до 5 тисяч метрів, котрий іноді глибше? Там же за кожен квадратний сантиметр їх тіла доводиться вагу, рівний вазі вагона пасажирського поїзда! Річ у тім, що тканини й кістки глибоководних риб просякнуті водою. Тому риби відчувають однакове тиск зсередини і зовні. Але якщо глибоководну рибу висвітлити поверхню, баланс зовнішнього й внутрішнього тиску порушиться. Риба розідметься, її нутрощі вилізуть через рот назовні, і її загине. Деякі бактерії, що у воді, здатні витримати тиск у 16 тисяч разів більше, ніж нормальне атмосферне. Але як він вдається, науковці поки пояснити що неспроможні.

Людина, виявився під водою, природно, теж відчуває її тиск. При зануренні у воду без акваланга легкі сильно стискуються. Діє так званий законБойля: якщо збільшується тиск середовища, оточуючої газ (повітря легких), то газ стискається. На глибині 162 метрів - це світові рекорди занурення без акваланга - легкі зменшуються до розмірів яблука. Кожна квадратний сантиметр тіла тут тисне вагу в 17 кілограмів. Здається, у нирця повинні зламатися все кістки. Але скелет справляється з цим навантаженням, оскільки тиск води впливає нею рівномірно зусебіч. Людина може витримати й більше. Іспанські вчені змоделювали підводне занурення в барокамері. Піддослідні витримали тиск, відповідне глибині 705 метрів. Однак це 70 кілограмів на квадратний сантиметр!

Повітряний море

Тиск повітряних мас людина не відчуває, хоч і живе дно якої «повітряного моря». Адже повітря, як і вода, тисне як згори, а зусебіч. Але й залишаючись невідчутним, тиск впливає життя. Кістки в суглобах, наприклад, щільно «підігнано» друг до друга завдяки атмосферному тиску. Високо серед стосів, де тиск повітря нижче, зв'язок між кістками слабше. Кінцівки погано слухаються, трапляються вивихи.

Поки люди й не знали про існування тиску, багато загадок здавалося розв'язати неможливо. Чому така важко витягти поршень з насоса з закритим отвором? Сьогодні ми знаємо: заважає тиск повітря. Простий насос - це циліндр з поршнем. Коли отвір насоса відкрито, поршень відчуває однакове тиск зсередини і зовні. Варто закрити отвір, і баланс порушується. На поршень діють лише тиск ззовні. Наших сил бракує, що його подолати.

Велике відкриття

Існування атмосферного тиску довів італієцьЭванжелиста Торічеллі. Суть досвіду, поставленого їм у 1643 року, така. Торрічеллі наповнив ртуттю запаяну знизу скляну трубку заввишки 1 метр. Потім закрив верхній кінець трубки пальцем, перевернув її й занурив у судину з ртуттю. Коли він прибрав палець, ртуть з трубки витекла в ємність, але цілком.Ртутний стовп зупинився в розквіті 760 міліметрів. Торрічеллі припустив, вага ртутного стовпа дорівнює вазі повітря від поверхні Землі. Повітря тисне на ртуть в посудині, тому ртуть з трубки неспроможна витекти остаточно.

Досвід Торрічеллі справив свого роду революцію. У трубці над ртутним стовпом утворилося безповітряний простір. Однак у існування вакууму ніхто тоді не вірив. З античних часів вчені України і філософи стверджували, що природа не знає порожнечі.

Висота ртутного стовпа у трубці щодня змінювалася. Тому Торрічеллі припустив, що атмосферне тиск мінливо.Ртутний стовп зі шкалою - це найпростіший ртутний барометр, незамінний при спостереженнях за погодою. До цього часу атмосферне тиск вимірюється в міліметрах ртутного стовпа (мм рт. ст.).

На благо людини

Дізнавшись про існування тиску, людина навчився його експлуатувати. Свисток чайника - результат роботи тиску.Нагреваясь, частки води рухаються швидше. Частина перетворюється на газоподібне стан. Тиск зростає, і чайник свистить.

Щоб очищати вакуумні туалети в літаках і поїздах, створили спеціальну установку. Власне, це насос, вмонтований в ємність зчистящим розчином. По шлангам розчин під тиском подається в накопичувальний бак туалету.Уборщики непотрібні: брудної роботи робить струмінь миючого кошти.

Потужне тиск викидає вгору струменя фонтанів. Найбільший фонтан перебуває у Женеві. Колись з його місці булаводозаборная станція, яка подавала води ремісничі майстерні. Вечорами споживання води зменшувалася. Її надлишок струменем виливався вЖеневское озеро. У 1891 року водогін старої водозабірної станції перетворили на декоративний фонтан.

Великі плани

Вчені шукають для тиску нову роботу. Через сто років тому виробництво парових машин визнали задорогим. Зараз інженери повернулися до ідеї створення моторів, працюючих завдяки тиску. Їх поршні робляться з вуглецю і кераміки. Вони мало піддаються тертю, отже, їм потрібно мастильне олію. З іншого боку, парові машини не викидають у повітря продукти згоряння.

Фахівці космічного агентства NASA хочуть відправляти на орбіту вантажі, використовуючи тиск. Нова ракетна установка - це труба, куди заправляється суміш метану та повітря.

Вибух суміші спричиняє рух поршень, і він виштовхує ракету на орбіту. Чому «газові» ракети краще від звичайних? Звичайні ракети дуже багато важать, тому що їм потрібен великий запас палива. Витрати енергії під час запуску такі, що кілограм вантажу коштує 20 тисяч доларів. З використанням «газових» ракет кілограм вантажу варта була б всього 600 доларів.

Список літератури

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із сайтуphysics03.narod/Interes/


Схожі реферати:

Навігація