עזרה דחוף

[Natt4]

עזרה דחוף

יחידת הלחץ אטמוספרה סטנדרטית מוגדרת כלחץ שמפעיל עמוד כספית בגובה 76 ס"מ, נמצא בטמפרטורה של 0 מעלות
צלזיוס ובאזור בו תאוצת הכובד היא 9.8066 מטר לשנייה בריבוע. את צפיפות הכספית ניתן לקחת כ 13591 ק"ג למטר קוב.
א. יש לחשב את ערכה של היחידה אטמוספרה סטנדרטית ביחידות קילו-פסקל.
ב. מדוע בהגדרה יש צורך לציין את טמפרטורת הכספית וערך תאוצת הכובד?

פתרון מלא בבקשה

 

[סוס כסוף]

בבקשה

לחץ מוגדר ככוח חלקי שטח
P=F/A
במקרה הזה הכוח הוא המשקל של הכספית
F = mg
מאסה שווה נפח כפול צפיפות
m = V*d
הנפח של הכספית הוא נפח של גליל שהכובה שלו הוא 76 ס"מ ושטח הבסיס שלו שווה לאחד סמ"ר
V = S*H
נציב את הכל בנוסחה ונקבל

P = mg/A = V*d*g/A = S*H*d*g/A
עכשיו כדי לקבל חישוב נכון צריך להפוך את כל היחידות למטר / קילוגרם / שנייה ורק אחר כך להציב את המספרים
S = 1 cm² = (0.01 m)² = 0.0001 m²
H=76 cm = 0.76 m
d = 13591 kg/m³
g = 9.8066 m/sec²
A = 1 cm² = 0.0001 m²
כעת אני אציב את המספרים ביחד עם היחידות שלהם ואני אעשה את פעולות החשבון הן במספרים והן ביחידות. באופן זה אני מוודא שאקבל תשובה ביחידות מתאימות ללחץ

P = 0.0001 m² * 0.76 m * 13591 kg/m³ * 9.8066 m/sec² / 0.0001 m² = 101293.9405 kg*m/sec² / m² =
היחידה ק"ג כפול מטר חלקי שנייה בריבוע היא בדיוק אחד ניוטון. לכן התוצאה תהיה ביחידות של ניוטון למטר מרובע וזאת בדיוק ההגדרה של פסקל אחד
= 101293.9405 N/m² = 101293.9405 Pa = 101.8939405 KPa
הכספית היא מתכת והיא מתפשטת בחום. ההתפשטות מגדילה את הנפח שלה ואז המשקל חלקי הנפח המוגדל יניב צפיפות נמוכה יותר. אז אם מגדירים את הטמפרטורה יודעים בדיוק מה הצפיפות של הכספית שמשמשת לצורך המדידה
תאוצת הכובד משתנה ממקום למקום כפונקציה של המרחק מפני האדמה למרכז כדור הארץ. לכן חשוב להגדיר גם את ערכה כדי שיהיה ניתן לדעת איזו תאוצת כובד שימשה לצורך המדידה