Aktuel tid:0:00Samlet varighed:9:46

Pressure and Pascal's principle (part 1)

Video udskrift

Lad os lære noget om fluidum Du har måske en ide om hvad et fluidum er, men lad os tale om det fra fysik-siden eller måske også kemi-siden afhængig af i hvilken sammenhæng du kigger på denne video Et fluidum er alt hvad som indtager den form som dens beholder har For eksempel hvis jeg har en glas boble Lad os sige jeg fylder denne glas boble med vand Jeg skulle til at sige vi var fri for tyngdekraft men det behøves faktisk ikke Lad os sige at hver kubik centimeter eller kubik meter af denne boble er fyldt med vand og lad os sige den ikke er lavet af glas, lad os sige det er en gummi boble. Hvis jeg ville ændre boblens form uden at ændre dens volumen, hvis jeg ændrede formen så den så sådan her ud, ville vandet bare ændre sin form sammen med beholderen. I dette tilfælde har jeg grønt vand og det samme ville være sandt hvis det var ilt, hvis det bare var en gas, ikke? Den ville fylde beholderen, og i denne situation ville den også fylde den nye beholder. Så et fluidum, generelt, tager form af sin beholder. Jeg gav dig lige to eksempler på fluidum: (oa: på dansk er der ikke et godt ord for 'fluids') Der er væsker og der er gasser. Disse er to typer af fluidum. Begge disse tager form af deres beholder. Hvad er forskellen mellem en væske og en gas, så? Vel, en gas kan komprimeres, hvilket betyder at jeg faktisk kunne formindske volumenet af beholderen og gassen ville bare blive tættere, inde i beholderen. Så du kan tænke på det som hvis jeg pustede luft i en ballon, så kunne du klemme ballonen lidt. Der er luft i den. Jeg mener på et tidspunkt vil trykket måske blive højt nok til at sprænge ballonen, men du kan klemme den. Mens en væske kan ikke komprimeres. Og hvordan ved jeg en væske ikke kan komprimeres? Vel, tænkt dig den samme ballon fyldt med vand - helt fyldt med vand. Hvis du klemmer ballonen fra alle sider lad os sige jeg har denne ballon og den er fyldt med vand. Hvis du klemmer på denne ballon fra alle sider, vil du ikke kunne ændre ballonens volumen. Uanset hvad du gør vil du ikke kunne ændre volumenet på ballonen. Uanset hvor meget kraft eller tryk du giver fra enhver side, på den. Hvis denne var fyldt med gas - en magenta ballon med gas - så kunne du faktisk formindske volumenet ved bare at øge trykket på alle sider af ballonen. Du kunne faktisk klemme den og få hele volumenet mindre. Så det er forskellen mellem en væske og en gas; gas er kompresbar, væske er ikke. Vi vil senere lære, at du faktisk kan ændre en væske til gas, og en gas til væske og en væske til fast stof - vi vil lære mere om dette senere, men dette er en ret god arbejdsdefinition så lad os bruge det og nu skal vi faktisk bare fokusere på væskerne for at se om ikke vi kan lære noget om væsker i bevægelse eller måske om væskers (fluid) i bevægelse, generelt. Lad mig tegne noget andet Så lad os sige jeg havde en situation, lad os sige jeg havde dette underlige objekt, som har en tendens til at dukke op i mange fysikbøger, som jeg vil tegne. Denne underligt formede beholder som er relativt smal her og den går, og ligesom drejer ind i en meget større åbning. Lad os sige at arealet i denne åbning er A 1 og arealet i denne åbning er A 2. Denne er større. Og lad os fylde denne ting med noget væske som skal være blå. Så det er min væske. Lad os fylde den med noget væske .. Lad mig se om dette værktøj .. Sådan! Se det! Jeg har fyldt det med væske, så hurtigt. Alright. Og dette er væske, og ikke bare et generelt fluidum, og hvad var det vigtige med væsker? De er ikke komprimerbare. Så lad os tage hvad vi ved om kræfter, dvs. om arbejde, og se om vi kan komme op med nogle regler om kraft og tryk med væsker som omdrejningspunkt. Så hvad ved vi om arbejde? Arbejde er Kraft gange Vej. Vi kan også se på det som det arbejde vi udfører på systemet Jeg skriver det her. Så, arbejde er lig kraft gange vej. Og vi har lært i afsnittene om mekanik osv. at arbejde ind er lig arbejde ud ikke? Kraft gange vej som udføres på et system er lig kraft gange vej du får ud af det. Du har måske brug for at gense arbejdskapitlet for det, men dette er bare loven om energibevarelse fordi arbejde ind er bare energi du propper ind i et system. Det måles i joules og arbejde ud er bare energi som kommer ud af et system. Og det er bare at ingen energi er fjernet eller skabt Det ændrer bare form. Så lad os bruge dette, her: kraft gange vej, ind, er lig med kraft gange vej, ud, Kraft, ind, gange vej, ind er lige med kraft, ud, gange vej, ud. Allright, så lad os sige at jeg trykkede med en kraft på hele denne overflade. Lad os antage jeg har et stempel lad os sige jeg har et magenta stempel her og jeg skubber dette magenta stempel ned. Så jeg skubbede ned på denne med en kraft F 1 og lad os sige jeg skubbede den vejen D 1 Dette er dens start position og det er dens slut position Jeg vil tegne det i .. (det sværeste ved denne video er at vælge farver) Så lad os sige jeg har skubbet stemplet hertil. Så dette er vejen jeg har skubbet det. Dette er D 1 Vandet er her og jeg skubbede vandet ned D 1 meter, ikke? Så, for at summere op, er mit arbejde F 1 gange D 1, ik'? Men lad mig stille et spørgsmål: hvor meget vand har jeg skubbet? Hvor meget vand har jeg flyttet? Vel, det er dette volumen, ik'? Jeg tog hele dette volumen og skubbede det ned. Så, hvad er volumenet lige der, som jeg flyttede? Volumenet bliver .. Det flyttede volumen må være lig denne længde (det er som en cylinder af væske) altså denne længde gange dette areal, ik'? .. gange arealet af beholderen, her. Jeg antager det er konstant, her og det ændrer sig lige efter der. Så det er lig areal 1 gange længde 1, ikke? Vi ved også at væsken må flytte sig et sted hen. Hvad ved vi om væsker? Du kan ikke komprimere det. Du kan ikke ændre dets samlede volumen. Så alt det volumen vil måtte gå et nyt sted hen. Dette er hvor væsken var. Væsken vil få overfladen til at stige. Lad os sige det stiger hertil. Dette er dens nye niveau. Det vil ændres en længde, her. Og hvordan ved du hvilken længde det vil blive? Vel, volumenet som ændres her bliver nødt til at flytte sig et sted hen. Det kommer til at skubbe til det, det kommer til at skubbe Væsken skal gå et sted hen essentielt, så ender den op måske er det ikke de samme molekyler men flytning af væsken her kommer til at flytte væsken her her, og her, og her, og her hele vejen indtil væsken her oppe bliver flyttet og skubbet opad. Så den væske som du skubber ned her er det samme volumen som skubbes op her. Og hvad er så ændringen i volumenet? Hvor meget volumen skubbede du op her? Vel, dette volumen bliver længden 2 gange dette lidt større areal. Vi kan altså sige: volumen 2 bliver lig med længde 2 gange dette større areal. Og vi ved at denne væske er ikke-komprimerbar, så dette volumen må være lig med dette volumen, ik'? Så vi ved at disse to størrelser er lig med hinanden. Så areal 1 gange længde 1 (dette areal gange denne længde) skal være lig med (dette areal gange denne længde) areal 2 gange længde 2. Så lad os se hvad vi kan gøre: Vi bed dette: kraft, ind, gange længde, ind, er lig med kraft, ud, gange længde, ud, Lad os tage denne lighed .. (jeg skifter lige tilbage til grøn så vi ikke mister sammenhængen) .. og dividere begge sider med .. (lad os lige skrive det om) Så, lad os sige jeg omskrev hver kraft .. Faktisk er jeg ved at løbe ud for tid så jeg fortsætter dette i næste video. Ses snart.