Есептер шығару. Сабақтың тақырыбы
Сабақтың тақырыбы
Атмосфералық қысымның биіктікке байланысты өзгеруіне есептер шығару.
Сабақтың мақсаты
- Атмосфералық қысым тақырыбы бойынша теориялық білімді есептер арқылы тексеру және бағалау.
- Тез әрі дәл есептеуге, сызба сызуға, формуланы дұрыс жазуға және тиімді есептеу тәсілдерін қолдануға дағдыландыру.
- Есеп шығару арқылы логикалық ойлауды дамыту және атмосфералық қысымның тіршіліктегі маңызын түсіндіру.
Көрнекілік
Мұнаралар мен биік ғимараттардың модельдері және суреттері.
Әдіс
Баяндау, есептер шығару.
Сабақтың барысы
- 1) Ұйымдастыру бөлімі
- 2) Үй тапсырмасын тексеру
- 3) Жаңа сабақ бойынша түсіндірме және тапсырмалар
- 4) Есептер шығару
- 5) Бекіту
- 6) Үйге тапсырма беру
Негізгі түсінік: атмосфералық қысым неге биіктікпен өзгереді?
Жерді қоршаған ауа қабаты атмосфера деп аталады. Ауа — газ, сондықтан ол оңай сығылады. Атмосфераның жоғарғы қабаттары төменгі қабаттарға қысым түсіреді. Сол себепті Жер бетіне жақын аймақта ауа тығыздау, ал атмосфералық қысым жоғары болады.
Қорытынды: атмосфералық қысым теңіз деңгейімен салыстырғандағы биіктікке тәуелді. Биіктік артқан сайын қысым кемиді.
Қалыпты қысым (теңіз деңгейі)
- мм сын. бағ.
- 760
- Паскаль (Па)
- 101325
- Шартты белгілеу
- P0 = 760 мм сын. бағ.
Есептерге арналған жуықтау ережесі
Дәл өлшеулер бойынша: әрбір 110 м көтерілгенде барометр шамамен 1 см төмендейді. Демек, 11 м биіктегенде қысым 1 мм сын. бағ.-қа азаяды.
Шартты тұрақтылар
- P0 = 760 мм сын. бағ.
- P′ = 1 мм сын. бағ.
- h0 = 11 м
Атмосфералық қысымның биіктікке байланысты өзгерісін өлшеу үшін альтиметр деп аталатын құрал қолданылады.
Есептерге қажетті деректер (мұнара биіктіктері)
Төмендегі нысандардың биіктіктерін пайдаланып, биіктік артқан сайын қысымның қалай өзгеретінін есептейміз.
| Нысан | Қала/ел | Биіктігі, м |
|---|---|---|
| Останкино телемұнарасы | Мәскеу | 540 |
| Берлин телемұнарасы | Берлин | 361,5 |
| Эйфель мұнарасы | Париж | 305 |
| Мәскеу университеті ғимараты | Мәскеу | 240 |
| Шухов радиомұнарасы | Мәскеу | 162 |
| Пиза мұнарасы | Италия | 54,5 |
Дереккөз: «ФА» журналы, №2 (2010), 11-бет (сурет).
Есеп №1: Останкино мұнарасының шыңындағы қысым
Шарты
Останкино телемұнарасының биіктігі 540 м. Етегіндегі атмосфералық қысым қалыпты (P0 = 760 мм сын. бағ.) болса, шыңындағы барометр нені көрсетеді?
Берілгені
- P0 = 760 мм сын. бағ.
- P′ = 1 мм сын. бағ.
- h0 = 11 м
- h = 540 м
- Табу: P
Шешуі
1-тәсіл (пропорция)
11 м → 1 мм сын. бағ.
540 м → x
x = 540 · 1 / 11 = 49 мм сын. бағ.
P = P0 − x = 760 − 49 = 711 мм сын. бағ.
2-тәсіл (формула арқылы)
ΔP = h · P′ / h0 = 540 · 1 / 11 = 49 мм сын. бағ.
P = P0 − ΔP = 760 − 49 = 711 мм сын. бағ.
Жауабы
711 мм сын. бағ.
Есеп №2: Барометр көрсеткіші арқылы мұнара биіктігін табу
Шарты
Қалыпты жағдайда Берлин телемұнарасының шыңындағы барометр көрсеткіші 727 мм сын. бағ. болса, мұнараның биіктігін анықтаңыз.
Берілгені
- P0 = 760 мм сын. бағ.
- P = 727 мм сын. бағ.
- P′ = 1 мм сын. бағ.
- h0 = 11 м
- Табу: h
Шешуі
ΔP = P0 − P = 760 − 727 = 33 мм сын. бағ.
h = h0 · ΔP / P′ = 11 · 33 / 1 = 363 м
Жауабы
≈ 363 м
Үй тапсырмасы: есеп құрастыру және шығару
Есеп №3
Суретке сүйене отырып, Астана қаласындағы биіктігі 97 м «Бәйтерек» мұнарасы және Нью-Йорк қаласындағы биіктігі 93 м «Бостандық» мүсіні (мұнарасы) үшін есеп құрастырып, шығарыңыз.
Тапсырма: осы нысандардың ең жоғарғы нүктесіндегі атмосфералық қысым қандай болады?
Мысал шешім (бағыт-бағдар)
1) «Бәйтерек» (h = 97 м)
Берілгені
- P0 = 760 мм сын. бағ.
- P′ = 1 мм сын. бағ.
- h0 = 11 м
- h = 97 м
Есептеу
ΔP = h · P′ / h0 = 97 · 1 / 11 = 8,8 мм
P = 760 − 8,8 = 751,2 мм сын. бағ.
2) «Бостандық» (h = 93 м)
Берілгені
- P0 = 760 мм сын. бағ.
- P′ = 1 мм сын. бағ.
- h0 = 11 м
- h = 93 м
Есептеу
ΔP = 93 · 1 / 11 = 8,45 мм
P = 760 − 8,45 = 751,6 мм сын. бағ.
Ескерту
Бұл есептерде қысымның биіктікке тәуелділігі жуықтау ретінде алынды: 11 м сайын 1 мм сын. бағ. төмендейді.