Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Справочник по элементарной математике, механике и физике.-1

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
4.21 Mб
Скачать

130 Динамика

2) К о э ф ф и ц и е н т ы т р е н и я п р и к а ч е н и и

Название трущихся веществ

f — в см

4yrvH по дереву............................................................

0,046

Железо по ж елезу........................................................

0,05

Резиновая шина по ш о с с е .........................................

0.24

131

Ф ИЗ ИК А 1)

L ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

1. Масса и вес

О массе тела, как

мере количества заключающегося в

нем вещества, судят

по весу: для данного места Земли

масса пропорциональна

весу. За единицу массы принимают

1 грамм — массу 1 см3 воды при 4°С.

Вес тела — сила,

с которой

Земля притягивает к

себе тело; эту силу определяют

посредством пружинных

весов.

 

 

2. Удельный вес

Удельным весом (d) вещества называется вес этого вещества (в Г) в объеме одного кубического сантиметра. Так как 1 см3 воды весит 1 Г, то за единицу удельного веса принимают удельный вес воды.

3. Плотность

Плотностью вещества называется масса этого веще­ ства (в г) в объеме одного кубического сантиметра. Так как 1 сл13 воды имеет массу 1 г, то за единицу плотности принимают плотность воды.,V*

*) Вопросы механики выделены в специальный отдел «Справоч­ ника» (стр. 106—130>.

V, 5*

132 Предварительные основные понятия

4. Таблицы удельных весов (плотностей) употребительных веществ

А. У д е л ь н ы й в е с ( п л о т н о с т ь ) (d) т в е р д ы х в е щ е с т в (в Г/см3 и л и г/см3)

Вещество

А л м а з .......................

Алюминий

(химически

чистый).......................

 

Асбест .......................

А с ф а л ь т .......................

Баббит белый...............

Береза с у х а я ...............

Бетон . ...................

Бронза (медь + олово,

от 22 до 4% олова).

Бук сухой ...............

Бумага писчая . . . .

Глина сухая ...............

Гранит ..........................

Графит ......................

Дуб с у х о й ...................

Ель с у х а я ...................

Железо (химически

чистое)......................

Золото ..........................

Каменный уголь

(в к у с к а х ) ...............

Кирпич .......................

Латунь литая ...............

Латунь кованая . . . .

Л е д .................................

Липа сухая ...................

Масло коровье . . . .

Среднее значение d

3.52

2,58

2.3

1,2

7.1

0.72

2.25

8.8

0.73

0.92

1,38

2,65

2,10

0,80

0,60

7,86

19.3

1,35

1.5

8.45

8,55

0.9

0,45

0,91

Вещество

 

Среднее значение d

 

 

Медь литая . .

 

8,8

Медь вальцованная

8,95

или кованая

. . ■

Медь электроли­

8,92

тическая ...................

 

М е л ..............................

 

2.4

М р а м о р ......................

 

2.7

Нейзильбер...................

 

8.55

Н и кели н ......................

 

•3.77

Никель ......................

 

8.8

Олово литое ...............

 

7,23

Парафин ......................

, . .

0,9

Песок сухой

1.5

П л ати н а.......................

 

21.5

П робка......................

...

0,24

Свинец ..........................

 

П.4

С е р а ..............................

 

2,0

Серебро ......................

 

10.5

Сосна сухая ...............

 

0,48

Сталь литая . . . . .

7,86

Стекло оконное

. .

2.55

Строительные

 

2.5

камни ......................

 

Фарфор ..........................

 

2,32

Ц ем ент..........................

 

1,38

Ц и н к ..............................

 

7.05

Ч у г у н ..........................

 

7,0

Эбонит ..........................

 

1.5

Предварительные основные понятия

133

Б. У д е л ь н ы й в е с ж и д к о с т е й

 

Вещество

 

При

 

d

темпера

в г/см3'

 

 

туре °С

 

 

Азотная кислота (91 % HNO,)

. . ./

15

 

1,50

Б ензи н .........................................

 

...

15

0,68—0,70

Вода чистая .........................................

 

 

4

1

Вода морская .....................................

 

 

15

1,02—1,03

Древесный спирт ..................................

 

 

0

 

0,80

К е р о с и н ........................................

 

. . .

15

0,79-0.82

Масло минеральное (смазочн.)

20

0,90-0,93

Молоко коровье цельное...................

 

15

 

1,032

Молоко коровье снятое......................

 

15

 

1,028

Н е ф т ь ...............

..........................

19

 

0,76

Раствор медного купороса с

15

 

1,10

15?б со л и ............... .........................

 

 

Ртуть........................................................

1

 

0

 

13,59

Серная кислота 3056

 

15

 

1.20

Скипидар................................................

 

 

15

 

0,855

Соляная кислота 10% ..........................

 

15

 

1,05 •

Спирт этиловый безводный...............

 

18

 

0,791

Эфир этиловый . . .

...................

20

 

0,714

В.

П л о т н о с т ь г а з о в

 

 

Вещество

 

Плотность

Плотность

 

в г / с м 3

при

по отношению

 

 

0°С и 760 м м

к воздуху

Воздух ...................................

• . •

0,001293

 

1

В од ород ....................

0,00008988

 

0,069

Гелий ...................................

 

0,0001785

 

0,138

Кислород.....................

i . .

0,001429

 

1,11

Углекислота (угольный

0,001977

 

1,53

ангидрид) .........................

 

 

9 Зак. 974

134

Жидкости и газы

II.жидкости И ГАЗЫ

5.Давление

Отношение

где Q нормальная к поверхности S и-

равномерно по ней'

распределенная давящая сила, назы-

 

Q

вается давлением (р)\ численно от н о ше н и е с о о т в е т с т ­

вует силе, приходящейся на единицу поверхности:

0_

Р = S

(1)

Q — Р ■S.

(1а)

За единицу давления на практике принимают 1 кГ/см2, т. е. давление силы, в 1 кГ, дейст­

вующей на площадку в L см2. Давление выражают также в нор­

мальных атмосферах (см. стр. 138).

6. Закон Паскаля

Для жидкостей и газов имеет место следующий закон Паскаля.

«Если оказывать извне давление на жидкость или газ, то это давление передается во все стороны одинаково», т. е. каждый см" площадки, как бы она ни была расположена внутри жид­

кости или газа, будет испытывать с обеих давления р (рис. 55).

Рис. 5S

сторон равные

Жидкости и газы

135

7. Давление жидкости на дно сосуда

На основании закона Паскаля, жидкость благодаря своему весу будет давить как на дно сосуда, в который налита, так и на его боковые стенки перпендикулярно к ним. Давление на дно сосуда зависит от глубины h дна (глубина отсчитывается по вертикали от уровня жидко­ сти) и от удельного веса d жидкости и выражается фор­

мулой:

р = h • d.

(2)

Если площадь дна рав­ на S кв. единицам, то давящая на него сила Q выразит­ ся [см. формулу (1а)] так:

 

 

 

 

Q = p - S =

h - S - d .

(3)

Эта сила зависит только от высоты уровня жидкости,

площади

дна

и

удельного

 

 

веса

жидкости

 

и

не

зави­

 

 

сит от формы сосуда.

Таким

 

 

образом,

давления

одной

и

'

 

той же жидкости на дно сосу-

 

дов, изображенных на рис. 56,

 

 

одинаковы.

 

 

 

 

 

 

 

8.

Давление

жидкости

 

 

 

на боковую

стенку

 

 

 

Тот

же

закон

имеет

 

 

место

и

для

давления

на

 

57):

площадку боковой стенки сосуда (рис.

где hi — средняя

 

Q = Й1 • S • d,

(За)

глубина

площадки.

 

э*

136

Жидкости и газы

9.Законы сообщающихся сосудов

Всообщающихся сосудах независимо от их формы од­ нородная жидкость устанавливается на одном уровне тп (рис. 58, о), высоты же hi и уровней разнородных

жидкостей (считая от общего уровня их касания) (рис. 58, б)

 

 

 

г Жидкость с удельным

 

 

 

г

бесом а2

 

Л, -

и

Жидкость с удельным

 

 

 

 

 

 

Весом д,

 

Рис.

58.

 

 

 

•обратно пропорциональны их

удельным

весам

и d2, т. е

 

hi i ho =

 

di

 

(4)

 

10. Закон Архимеда

 

Так как любая площадка

внутри

жидкости испыты­

вает давление по

нормали (перпендикуляру)

к ней, то и

тело, погруженное

в жидкость,

будет

также

испытывать

со стороны прилегающей к нему жидкости нормальное дав­ ление со всех сторон: с боков и сверху вниз, и снизу вверх (рис. 59). Но давление hid снизу больше давления /i2d сверху; поэтому всякое погруженное в жидкость тело будет последней выталкиваться снизу вверх ( с некоторой

Жидкости и газы

137

силой Q;

э т а

с и л а

р а в н а

 

в е с у в ы т е с н е н н о й

т е л о м

ж и д к о с т и

 

(закон Архимеда):

 

 

 

 

 

Q = ой,

 

 

 

 

(5)

где о — объем тела.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II.

Плавание тел

 

 

 

На тело в жидкости

будут

действовать

две

силы

(ряс. 60):

сила

веса тела Р,

направленная

вертикально

вниз, и сила давления Q жидкости,

направленная

верти­

кально вверх; равнодействующая

R этих сил равна их

разности

и направлена в

сторону

большей. Поэтому на­

ходящееся в жидкости

тело может

тонуть,

если Р > Q,

всплывать на поверхность, если

Р < Q,

и быть

в рав­

новесии,

если Р — Q. Плавающее

тело

погружено

неко­

торой своей частью в жидкость;

п о г р у ж е н н а я ч а с т ь

в ы т е с н я е т

по в е с у

ж и д к о с т и с т о л ь к о ,

с к о л ь к о в е с й т в с е т е л о .

 

 

 

 

 

138

Жидкости и газы

12. Закон Паскаля для газов

Так как закон Паскаля применим и к газам, то к га­ зам применимы и все указанные выше следствия из этого закона, в частности закон Архимеда.

13. Давление атмосферы

Окружающая Землю воздушная оболочка

(атмосфера) благодаря

своему

весу

давит

на тело по

закону Паскаля со

всех

сторон

одинаково.

Величина

давления

атмосферы

с высотой уменьшается.

Давление атмосферы

на уровне моря называется нормальньш, если оно уравновешивает вертикальный столб рту­ ти высотой в 76 с.и.

Если удельный вес ртути d = 13,6 Г/см3, то величина нормального давления

р — 13,6 Г/см3 -76 см = 1033 Г/см2

или

р = 1,033 кГ/см2.

Полученную величину называют нормальной атмосферой.

14. Барометр

Атмосферное давление измеряется барометром. Про­ стейшая схема ртутного барометра изображена на рис. 61.

15. Закон Бойля — Мариотта

Газы подчиняются следующему закону БойляМа­ риотта-. «объем, занимаемый одной и той же массой газа

Теплота

139

при неизменной температуре, обратно пропорционален дав­ лению, под которым газ находится»:

Vi ■Щ — Рг : Pi,

(6)

или: «для данного количества, газа при одной и той же температуре произведения их объемов газа на соответствую­ щие нм давления будут равны между собой, т. е. эти про­ изведения дадут постоянную (одну и ту же) величину»:

ViPx =

v2p2 =

const,

 

 

 

 

(6а)

где Vi и Vo — объемы газа, а рг

и

р2— соответствующие

им давления. Так как

объемы

ог и v2

одной и той же

массы газа при неизменной температуре

обратно

пропор­

циональны удельным весам газа

<4

и d2>

т. е. Vi

: и2 =

= <4 : db то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pi ' Р\ =

 

: dx,

 

 

 

 

(7)

т. е. удельные веса одного и того же

газа

при

одной и

той же температуре, но*

при

различных

давлениях

про­

порциональны давлениям.

 

 

 

 

 

 

 

 

III.ТЕПЛОТА

16.Измерение температуры

Для измерения степени нагретости тела (или иначе, тем­ пературы тела) в подавляющем большинстве стран при­ нят термометр со шкалой Цельсия (С). Постоянными точ-

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ