آزمایش توریچلی (فشارسنج جیوه‌ای)

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
Blue Tiger

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۲ - ۱۷:۰۶


پست: 3

سپاس: 1

آزمایش توریچلی (فشارسنج جیوه‌ای)

پست توسط Blue Tiger »

سلام.
من یه مشکلی با فهم این آزمایش دارم، اگه یه نفر راهنمایی‌ام کنه، ممنون می‌شم.
اون‌طور که من فهمیدم، این آزمایش به این صورته که یه لوله به طول یک متر رو برمی‌داریم و پر از جیوه می‌کنیم و بعد لوله رو توی تشت جیوه وارونه می‌کنیم. اگه این کار رو در سطح دریاهای آزاد انجام بدیم، ارتفاع جیوه‌ی درونِ لوله، 76 سانتی‌متر بالاتر از سطح آزاد جیوه خواهد بود که برابر با فشارهواست.
حالا مشکل من با اینه که، وقتی ما لوله رو "پر" از جیوه می‌کنیم و بلافاصله می‌بریم تو تشت و به کفِ تشت می‌چسبونیم، ارتفاع جیوه همون یه متر می‌مونه، یعنی هیچ راهِ فراری برای جیوه نیست که ارتفاعش کم بشه و به 76 سانتی‌متر برسه و باید همون یه متر بمونه!! چجوری بخشی‌اش خالی میشه و ارتفاعش به 76 cm می‌رسه؟!
کلا با تصورش مشکل دارم. اگه میشه یه نفر دقیق این قسمت رو توضیح بده برام که بفهمم قضیه از چه قراره!

ممنون. smile072

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 749

سپاس: 143

جنسیت:

Re: آزمایش توریچلی (فشارسنج جیوه‌ای)

پست توسط عبدالرضا علي پور »

Blue Tiger نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۲ - ۱۷:۱۴
سلام.
من یه مشکلی با فهم این آزمایش دارم، اگه یه نفر راهنمایی‌ام کنه، ممنون می‌شم.
اون‌طور که من فهمیدم، این آزمایش به این صورته که یه لوله به طول یک متر رو برمی‌داریم و پر از جیوه می‌کنیم و بعد لوله رو توی تشت جیوه وارونه می‌کنیم. اگه این کار رو در سطح دریاهای آزاد انجام بدیم، ارتفاع جیوه‌ی درونِ لوله، 76 سانتی‌متر بالاتر از سطح آزاد جیوه خواهد بود که برابر با فشارهواست.
حالا مشکل من با اینه که، وقتی ما لوله رو "پر" از جیوه می‌کنیم و بلافاصله می‌بریم تو تشت و به کفِ تشت می‌چسبونیم، ارتفاع جیوه همون یه متر می‌مونه، یعنی هیچ راهِ فراری برای جیوه نیست که ارتفاعش کم بشه و به 76 سانتی‌متر برسه و باید همون یه متر بمونه!! چجوری بخشی‌اش خالی میشه و ارتفاعش به 76 cm می‌رسه؟!
کلا با تصورش مشکل دارم. اگه میشه یه نفر دقیق این قسمت رو توضیح بده برام که بفهمم قضیه از چه قراره!

ممنون. smile072
سلام یه سرنگ را بدون سوزن در نظر بگیر که پیستونش جمع شده هست اگر انگشت خودت را بگذاری دهنه سوزن خورش و پیستون را به عقب بکشی و راه ورود هوا را بسته باشی محکم چی ایجادمیشه ؟تا کجا میتونی ادامه بدی ؟ یک خلا داخل کپسول ایجاد میشه که به محضی که پیستون را رها کنی به سر جای شروعش برمیگرده تو ازمایش توریچلی هم همینه مهم نیست که لوله وقتی وارونه بشه نزدیک به سطح جیوه باشه یا کف ظرف مهم اون خلای هست که با وارو کردن لوله یک متری در ته لوله وارونه ایجاد کردی و میزان این خلا بستگی به فشار هوای بیرون داره

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 749

سپاس: 143

جنسیت:

Re: آزمایش توریچلی (فشارسنج جیوه‌ای)

پست توسط عبدالرضا علي پور »

چگالی و نیروی جاذبه برای جیوه بیرون و داخل لوله یکی هست پس میمونه فشار هوا که رو ظرف بزرگ است ولی در انتهای لوله وارونه نیست و به جای فشار هوا خلا ایجاد شده و فشار هوای بیرون تا یه حدی اجازه میده که این خلا ادامه پیدا کنه
خوب اگر این لوله به 1000 میلیمتر تقسیم بندی شده باشه از سر لوله به ته لوله و کنار ساحل این کار را انجام بدید خلا تا 760 متوقف میشه و بعد همینو ببری تهران تو ارتفاع 1400 متری از سطح دریا میبینی به ازا هر 10 متر زیاد شدن ارتفاع یک میلیمتر خلا شما بیشتر میشود و 760 -140=620میلیمتر را نشان میدهد و از اینجاست که فشار هوا در روی جیوه بیرونی میبینی کمتر بوده که خلا بیشتری در ته لوله ایجاد شده

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: roham hesami

محل اقامت: Tehran - Qaytariyeh

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 55

سپاس: 34

جنسیت:

Re: آزمایش توریچلی (فشارسنج جیوه‌ای)

پست توسط rohamjpl »

[$ \large P=\rho gh$ تصویرتصویر
برنولی تکمیل شده توریچلی هست $ P_0+\rho gh+\frac{1}{2}\rho v^2=const$ و $ P_0+\frac{1}{2}\rho v_{top}^2=P_0+\rho gh+\frac{1}{2}\rho v_{bot}^2$
، h ارتفاع است که نقاط مشاهده را در یک سیال جدا می کند و v سرعت یک سیال است. در ابتدا قسمت بالای مایع حرکت نمی کند. با باز شدن سوراخ ، قسمت بالای مایع با سرعت مشخص شروع به پایین آمدن می کند و آب با سرعت مشخص و متفاوتی شروع به ترک ظرف می کند.ر فرآیند عبور جریان از کانال، ممکن است سطح مقطع کانال متغیر باشد. در چنین حالتی، تغییر سطح، منجر به ایجاد اختلاف فشار در کانال شده که نهایتا نیرویی را به سیستم وارد می‌کند لذا قانون برنولی میگه اگر سرعت یک سیال افزایش پیدا کند، فشاری که بر یک سطح وارد می کند کاهش می یابد و بالعکس البته توریچلی این مطلب فهمید و برنولی تکمیل کرد .توریچلی ریاضی دانی بود به سری های تلسکوپی telescoping seriesهمگرا علاقه زیادی داشت.در ضمن دنبال ابزاری برای بیرون کشیدن اب از چاه بودند و همینطور ایشون روی اصل کاوالیریCavalieri’s principleنیز کار میکردند .
تصویر

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 749

سپاس: 143

جنسیت:

Re: آزمایش توریچلی (فشارسنج جیوه‌ای)

پست توسط عبدالرضا علي پور »

Blue Tiger نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۲ - ۱۷:۱۴
سلام.
من یه مشکلی با فهم این آزمایش دارم، اگه یه نفر راهنمایی‌ام کنه، ممنون می‌شم.
اون‌طور که من فهمیدم، این آزمایش به این صورته که یه لوله به طول یک متر رو برمی‌داریم و پر از جیوه می‌کنیم و بعد لوله رو توی تشت جیوه وارونه می‌کنیم. اگه این کار رو در سطح دریاهای آزاد انجام بدیم، ارتفاع جیوه‌ی درونِ لوله، 76 سانتی‌متر بالاتر از سطح آزاد جیوه خواهد بود که برابر با فشارهواست.
حالا مشکل من با اینه که، وقتی ما لوله رو "پر" از جیوه می‌کنیم و بلافاصله می‌بریم تو تشت و به کفِ تشت می‌چسبونیم، ارتفاع جیوه همون یه متر می‌مونه، یعنی هیچ راهِ فراری برای جیوه نیست که ارتفاعش کم بشه و به 76 سانتی‌متر برسه و باید همون یه متر بمونه!! چجوری بخشی‌اش خالی میشه و ارتفاعش به 76 cm می‌رسه؟!
کلا با تصورش مشکل دارم. اگه میشه یه نفر دقیق این قسمت رو توضیح بده برام که بفهمم قضیه از چه قراره!

ممنون. smile072
این موضوعی که مطرح کردید اصلا امکان نداره اگر اینجوری باشه باید یک لوله یک متری پر جیوه پلمب شده هم بره پایین البته درجه حرارت میتونه حجم جیوه را کم و زیاد بکنه ولی در این حد نیست اصول این ازمایش این است که فشار هوا روسطح جیوه ظرف بزرگ با خلا تو انتهای لوله تعامل میکندشما لوله را تا رفتن زیر سطح جیوه در هنگام واروکردن کنترل میکنید و زمان برخورد به کف ظرف هم در چند لحظه کافیه که این خلا تشکیل بشه مقدارش زیاد نیست و سریعا این اتفاق میفتد

نمایه کاربر
Blue Tiger

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۲ - ۱۷:۰۶


پست: 3

سپاس: 1

Re: آزمایش توریچلی (فشارسنج جیوه‌ای)

پست توسط Blue Tiger »

rohamjpl نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۲ - ۱۹:۱۰
[$ \large P=\rho gh$ تصویرتصویر
برنولی تکمیل شده توریچلی هست $ P_0+\rho gh+\frac{1}{2}\rho v^2=const$ و $ P_0+\frac{1}{2}\rho v_{top}^2=P_0+\rho gh+\frac{1}{2}\rho v_{bot}^2$
، h ارتفاع است که نقاط مشاهده را در یک سیال جدا می کند و v سرعت یک سیال است. در ابتدا قسمت بالای مایع حرکت نمی کند. با باز شدن سوراخ ، قسمت بالای مایع با سرعت مشخص شروع به پایین آمدن می کند و آب با سرعت مشخص و متفاوتی شروع به ترک ظرف می کند.ر فرآیند عبور جریان از کانال، ممکن است سطح مقطع کانال متغیر باشد. در چنین حالتی، تغییر سطح، منجر به ایجاد اختلاف فشار در کانال شده که نهایتا نیرویی را به سیستم وارد می‌کند لذا قانون برنولی میگه اگر سرعت یک سیال افزایش پیدا کند، فشاری که بر یک سطح وارد می کند کاهش می یابد و بالعکس البته توریچلی این مطلب فهمید و برنولی تکمیل کرد .توریچلی ریاضی دانی بود به سری های تلسکوپی telescoping seriesهمگرا علاقه زیادی داشت.در ضمن دنبال ابزاری برای بیرون کشیدن اب از چاه بودند و همینطور ایشون روی اصل کاوالیریCavalieri’s principleنیز کار میکردند .
عبدالرضا علي پور نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۲ - ۱۹:۱۰

این موضوعی که مطرح کردید اصلا امکان نداره اگر اینجوری باشه باید یک لوله یک متری پر جیوه پلمب شده هم بره پایین البته درجه حرارت میتونه حجم جیوه را کم و زیاد بکنه ولی در این حد نیست اصول این ازمایش این است که فشار هوا روسطح جیوه ظرف بزرگ با خلا تو انتهای لوله تعامل میکندشما لوله را تا رفتن زیر سطح جیوه در هنگام واروکردن کنترل میکنید و زمان برخورد به کف ظرف هم در چند لحظه کافیه که این خلا تشکیل بشه مقدارش زیاد نیست و سریعا این اتفاق میفتد
سلام مجدد. ممنون از توضیحات هردو !
متاسفانه من بازهم جوابمو نگرفتم. شاید هم درست منظورتون رو متوجه نشدم.
ببینید، حرفِ من اینه که وقتی ما لوله رو "کاملا" از جیوه پر می‌کنیم، یعنی هیچ جای خالی‌ای نمی‌ذاریم و لوله تا خرخره پر میشه. درسته؟ خب حالا اگه ما این لوله‌یِ کاملا پر رو تو ظرف جیوه وارونه کنیم، فقط درصورتی خلاء ایجاد میشه که بخشی از جیوه‌ی درونِ لوله، تو ظرف خالی بشه! یعنی دهانه لوله نباید به تهِ ظرف بچسبه که مانع خروج جیوه از لوله بشه. اگه جیوه بتونه یکم از لوله خارج بشه، اون حجمی که از لوله خارج شده رو خلاء پر می‌کنه و ارتفاعِ جیوه هم از یک متر به 76 سانتی‌متر کاهش پیدا می‌کنه. در غیر این‌صورت، ما فقط یه لوله که کاملا از جیوه پرشده خواهیم داشت، و وارونه کردنش هم تغییری توش ایجاد نمی‌کنه و میشه این‌جور گفت که مثلا انقدر لوله پره که فشار جیوه نسبت به فشار هوا بیشتره و لوله می‌شکنه. نمی‌‌دونم این چقدر می‌تونه درست باشه، ولی تنها چیزی که به ذهنم می‌رسه همینه !
امیدوارم تونسته باشم منظورمو برسونم !

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 749

سپاس: 143

جنسیت:

Re: آزمایش توریچلی (فشارسنج جیوه‌ای)

پست توسط عبدالرضا علي پور »

کل این ازمایش را شما درست درک نمیکنید متاسفانه یا درست باهاش ارتباط بر قرار نمیکنید -- فشار اتمسفر روی سطح جیوه بیرونی برابر با مقدار خلا ای هست که تو ته لوله بر اثر وزن ستون جیوه وارونه شده ایجاد کردید - خوب حالا کنار ساحل فشار اتمسفر بر روی جیوه بیرونی بیشتر از ارتفاع 1400 متری هست و خلا کمتری در کنار ساحل در ته جیوه ایجاد میشود و وقتی میبریم تو ارتفاع 1400متری این فشار اتمسفر کمتر میشود و خلا ته لوله اجازه پیدا میکند بیشتر بشود

بله اگر ببرید در عمق 3000 متری اقایونس این ازمایش را انجام بدید که تمام فشار اب و اتمسفر جمعا روی سطح جیوه ظرف بیرونی باشد و لوله اجازه بالارفتن و جدا شدن از ظرف بیرونی را نداشته باشد میترکد مطمعنا

البته این عمقی که باید ته شیشه را خورد کند بستگی دارد که مقاومت ته ظرف شیشه ای و تحمل فشارش چقدر باشد اگر کم باشد عمق 30 متری اب هم کارش را میسازد زیرا به ازا هر 10 متر عمق یک اتمسفر فشار به فشار اتمسفر اضافه میشود

cnt

نام: ارش سی ان تی

عضویت : شنبه ۱۳۹۸/۱۰/۱۴ - ۲۰:۱۶


پست: 30

سپاس: 19

Re: آزمایش توریچلی (فشارسنج جیوه‌ای)

پست توسط cnt »

Blue Tiger نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۲ - ۱۷:۱۴
سلام.
من یه مشکلی با فهم این آزمایش دارم، اگه یه نفر راهنمایی‌ام کنه، ممنون می‌شم.
اون‌طور که من فهمیدم، این آزمایش به این صورته که یه لوله به طول یک متر رو برمی‌داریم و پر از جیوه می‌کنیم و بعد لوله رو توی تشت جیوه وارونه می‌کنیم. اگه این کار رو در سطح دریاهای آزاد انجام بدیم، ارتفاع جیوه‌ی درونِ لوله، 76 سانتی‌متر بالاتر از سطح آزاد جیوه خواهد بود که برابر با فشارهواست.
حالا مشکل من با اینه که، وقتی ما لوله رو "پر" از جیوه می‌کنیم و بلافاصله می‌بریم تو تشت و به کفِ تشت می‌چسبونیم، ارتفاع جیوه همون یه متر می‌مونه، یعنی هیچ راهِ فراری برای جیوه نیست که ارتفاعش کم بشه و به 76 سانتی‌متر برسه و باید همون یه متر بمونه!! چجوری بخشی‌اش خالی میشه و ارتفاعش به 76 cm می‌رسه؟!
کلا با تصورش مشکل دارم. اگه میشه یه نفر دقیق این قسمت رو توضیح بده برام که بفهمم قضیه از چه قراره!

ممنون. smile072
فرض کنید شما لوله یک متری دوطرف باز رو پر از جیوه میکنید و انرا در حالی که تهش بسته هست داخل ظرف بزرگ جیوه قرار میدهید و ته لوله رو باز میکنید . جیوه داخل لوله تا برابر سطح جیوه ظرف بزرگتر پایین میاد چون فشار هوای روی جیوه داخل لوله با فشار هوای روی جیوه ظرف بزرگتر یکی هست .
اینبار لوله یک متری پر جیوه را در حالی که انتهای بالایی ان بسته هست داخل ظرف بزرگتر جیوه وارد کنید و ته لوله را باز کنید . اینبار به محض پایین امدن جیوه در قسمت بالای لوله خلاء ایجاد میشه که این خلاء باعث میشه سطح جیوه از یه حدی دیگه پایینتر نیادکه این حد بستگی به فشار هوای روی جیوه داخل ظرف بزرگتر داره.

Paradoxy

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2209

سپاس: 1234

Re: آزمایش توریچلی (فشارسنج جیوه‌ای)

پست توسط Paradoxy »

Blue Tiger نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۲ - ۱۷:۱۴
سلام.
من یه مشکلی با فهم این آزمایش دارم، اگه یه نفر راهنمایی‌ام کنه، ممنون می‌شم.
اون‌طور که من فهمیدم، این آزمایش به این صورته که یه لوله به طول یک متر رو برمی‌داریم و پر از جیوه می‌کنیم و بعد لوله رو توی تشت جیوه وارونه می‌کنیم. اگه این کار رو در سطح دریاهای آزاد انجام بدیم، ارتفاع جیوه‌ی درونِ لوله، 76 سانتی‌متر بالاتر از سطح آزاد جیوه خواهد بود که برابر با فشارهواست.
حالا مشکل من با اینه که، وقتی ما لوله رو "پر" از جیوه می‌کنیم و بلافاصله می‌بریم تو تشت و به کفِ تشت می‌چسبونیم، ارتفاع جیوه همون یه متر می‌مونه، یعنی هیچ راهِ فراری برای جیوه نیست که ارتفاعش کم بشه و به 76 سانتی‌متر برسه و باید همون یه متر بمونه!! چجوری بخشی‌اش خالی میشه و ارتفاعش به 76 cm می‌رسه؟!
کلا با تصورش مشکل دارم. اگه میشه یه نفر دقیق این قسمت رو توضیح بده برام که بفهمم قضیه از چه قراره!

ممنون. smile072
سلام. دوست عزیز دو نکته رو در نظر داشته باشید.
1. وقتی یک جسم با چگالی کمتر رو روی یک مایع با چگالی بیشتر قرار میدیم، جسم روی مایع مورد نظر معلق میمونه. مثلا یخ چگالیش از آب کمتره برای همین بخشیش روی آب معلق میمونه.
2. چگالی جیوه خیلی بیشتر از شیشه هست. جیوه حدود 13.6 گرم بر سانتیمتر مکعب و شیشه 2.7 گرم بر سانتیمتر مکعب هستش. پس طبیعیه که نتیجه بگیریم شیشه روی جیوه معلق میمونه.

حالا اگر به آزمایشی که ازش سوال کردید دقت کنید، ما لوله شیشه ای حاوی جیوه رو برعکس میکنیم و در ظرفی قرار میدیم که خود اون ظرف از قبل پر از جیوه شده. پس طبیعتا انتهای لوله که داخل جیوه قرار گرفته به کف ظرف نمیچسبه. بلکه روی جیوه معلق میمونه. حالا جیوه داخل شیشه، بسته به فشار هوای بیرون میتونه از انتهای لوله شیشه ای خارج بشه و به ظرف اضافه بشه،یا اصلا جیوه داخل ظرف وارد لوله بشه. در ابن آزمایش، انتهای لوله شیشه ای، به کف ظرف نچسبیده. فلسفه پر کردن ظرف از جیوه هم معلق نگه داشتن لوله حاوی جیوه هست.

نمایه کاربر
Blue Tiger

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۲ - ۱۷:۰۶


پست: 3

سپاس: 1

Re: آزمایش توریچلی (فشارسنج جیوه‌ای)

پست توسط Blue Tiger »

درسته، متوجه شدم.
خیلی ممنون از همگی ! :‌)

ارسال پست