Какое давление называют «давлением»

Рекомендуем статьи по теме

Почему нам довольно трудно идти по рыхлому снегу так, чтобы не провалиться, однако на лыжах можно спокойно катиться по его поверхности?

На данном уроке мы ответим на этот вопрос и на многие другие, познакомимся с новой величиной в физике и рассмотрим ее свойства.

Что такое давление?

Так почему человек, идущий на лыжах, не проваливается в снег?Этого не происходит по одной простой причине: площадь поверхности лыжи примерно в двадцать раз больше, чем у обычной подошвы (рисунок 1).

Рисунок 1. Разница в площади обуви и лыж

Так и искусный йог может спокойно сидеть на гвоздях (рисунок 2). Ведь в сидячем положении площадь соприкосновения тела с ковриком из гвоздей больше, чем у двух ступней.

Рисунок 2. Увеличение площади соприкосновения тела с гвоздями для уменьшения давления

Оказывается, результат действия силы зависит не только от величины этой силы, но и от площади той поверхности, перпендикулярно которой она действует. Поэтому в физике ввели новую величину, которую назвали давлением.

Рассмотрим давление на еще одном примере. Если мы положим деревянный брусок на доску, лежащую на двух опорах (рисунок 3), горизонтально, то доска не прогнется. А если мы поставим его вертикально? Тогда уменьшится площадь соприкосновения. Значит, увеличится и давление. Доска прогнется.

Рисунок 3. Зависимость давления от площади

https://youtube.com/watch?v=XS5I5pIH6YY%3Ffeature%3Doembed

Единицы измерения давления

В честь французского ученого Блеза Паскаля (рисунок 4) ее и назвали паскалем:

Рисунок 4. Блез Паскаль (1623–1662) — выдающийся французский математик, физик, механик, литератор, философ

Также часто используются и другие единицы давления: гектопаскаль ($гПа$) и килопаскаль ($кПа$).

$1 space кПа = 1000 space Па$,$1 space Па = 0.001 space кПа$.

$1 space гПа = 100 space Па$,$1 space Па = 0.01 space гПа$.

Пример задачи

СИ:$S = 0.01 space м^2$

$p — ?$

Показать решение и ответ

Ответ: $p = 2 space кПа$.

Как можно изменить давление?

Не всегда людям удобно большое давление. Как же быть, если сила, с которой массивный объект действует на какую-либо поверхность, оказывается слишком велика?

Мы всегда можем изменить площадь соприкосновения этого объекта с поверхностью, тем самым изменив и само давление.

Например, шины грузовых машин делают несколько шире, чем у легковых (рисунок 5). Так, площадь соприкосновения грузовой машины с дорогой будет больше, а давление станет меньше.

Рисунок 5. Разная площадь шин у разных автомобилей

Лезвия ножниц и ножей делают острее (рисунок 6), тем самым уменьшая площадь соприкосновения и увеличивая давление. Поэтому даже при прикладывании маленькой силы мы с легкостью можем разрезать даже твердые и большие предметы.

Рисунок 6. Острые лезвия ножниц и ножей

На каком опыте можно показать, что действие силы зависит от площади опоры?Например, можно взять пластилин, глину или другое достаточно легко деформирующееся тело и надавить на него сначала одним пальцем, а потом целым кулаком.

Регулируя свою силу так, чтобы в двух случаях она была примерно одинаковой, вы сможете увидеть, что в первом случае пластилин деформируется гораздо сильнее (ямка получилась гораздо глубже), чем во втором.

То же самое можно проделать и с вашей ладошкой: надавить на нее большим пальцем будет больнее, чем целым кулаком, хотя кажется, что все должно быть с точностью до наоборот.

Упражнения

Выразим давление в гектопаскалях и килопаскалях:$p_5 = 10 space 000 space Па = 100 space гПа = 10 space кПа$,$p_6 = 5800 space Па = 58 space гПа = 5.8 space кПа$.

Упражнение №2

Рассчитайте давление, производимое на пол мальчиком, масса которого $45 space кг$, а площадь подошв его ботинок, соприкасающихся с полом, равна $300 space см^2$.

СИ:$S = 0.03 space м^2$

Ответ: $p = 15 space кПа$.

Упражнение №3

Гусеничный трактор ДТ-75М массой $6610 space кг$ имеет опорную площадь обеих гусениц $1.4 space м^2$. Определите давление этого трактора на почву. Во сколько раз оно больше давления, производимого мальчиком из предыдущего упражнения?

Ответ: $p approx 47 space кПа$, в 3 раза больше.

Упражнение №4

Человек нажимает на лопату с силой $600 space Н$. Какое давление оказывает лопата на почву, если ширина ее лезвия $20 space см$, а толщина режущего края $0.5 space мм$? Зачем лопаты остро затачивают?

Дано:$F = 600 space Н$$a = 20 space см$$b = 0.5 space мм$

$a = 0.2 space м$$b = 0.0005 space м$

Для того, чтобы рассчитать давление, нам нужно знать силу и площадь. В данном случае нам неизвестна площадь, но известны ширина и толщина интересующей нас поверхности, которая оказывает давление:$S = a cdot b$,$S = 0.2 space м cdot 0.0005 space м = 0.0001 space м^2$.

Очевидно, что чем меньше будет площадь лезвия лопаты, тем проще будет копать. При одинаковых усилиях мы будем оказывать большее давление. Соответственно, лопаты остро затачивают для того, чтобы увеличить оказываемое ими давление.

Ответ: $p = 6000 space кПа$.

Упражнение №5

Мальчик массой $45 space кг$ стоит на лыжах. Длина каждой лыжи $1.5 space м$, ширина $10 space см$. Какое давление оказывает мальчик на снег? Сравните его с давлением, которое производит мальчик, стоящий без лыж.

Рассчитаем площадь поверхности одной лыжи:$S_1 = a cdot b$,$S_1 = 1.5 space м cdot 0.1 space м = 0.15 space м^2$.

Лыж у нас две. Тогда общая площадь поверхности обоих лыж:$S = 2S_1$,$S = 2 cdot 0.15 space м^2 = 0.3 space м^2$.

Ответ: $p = 1.5 space кПа$, в 10 раз меньше.

Задание

В стеклянную емкость насыпьте песка. Наполните пластиковую бутылку с длинным горлышком водой, закройте крышкой и поставьте на песок. Затем переверните бутылку вверх дном и снова поставьте на песок. Объясните, почему во втором случае бутылка глубже вошла в песок.

Мы уже знаем, как рассчитать давление в жидкости по формуле $p=
ho gh$, из которой видно, что давление зависит от ее плотности и высоты столба жидкости.

Так как жидкость мало подвержена сжатию, ее плотность на различных глубинах практически одинакова (рисунок 1). Соответственно, мы можем считать плотность жидкости постоянной и учитывать только изменение глубины/высоты.

Рисунок 1. Постоянство плотности жидкости и изменение плотности воздуха

Но газы, в отличие от жидкости, легко поддаются сжатию. Можно сказать, что чем сильнее газ сжат, тем больше его плотность и тем более сильное давление он производит.

Напомним, что нижние слои атмосферы наиболее плотные. Какова же величина атмосферного давления считается приемлемой и как изменение атмосферного давления влияет на нас?

Уменьшение давления с увеличением высоты

Зависимость давления воздуха от высоты намного сложнее, чем зависимость давления жидкости от высоты ее столба.

Как объяснить, что атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты подъема над уровнем Земли?Наша атмосфера неоднородна, и давление воздуха вблизи поверхности Земли максимально. С высотой оно будет уменьшаться. Почему так происходит?

• Во-первых, при подъеме над землей высота столба воздуха над нами будет уменьшаться;
• Во-вторых, будет уменьшаться плотность воздуха.

Поэтому если вы полетите на воздушном шаре или вздумаете подняться в горы, то давление воздуха с высотой будет только уменьшаться.

Нормальное атмосферное давление

Наиболее заселенными участками Земли считаются равнины (до 500 м над уровнем моря), поэтому нам особенно важно знать величину атмосферного давления, приближенную к этим отметкам высоты над уровнем моря (рисунок 2).

Рисунок 2. Распределение население по высоте над уровнем моря

Какое атмосферное давление называют нормальным?Все эксперименты и опыты показали, что атмосферное давление в местах, расположенных на уровне моря, приблизительно равно 760 мм рт. ст. Именно эту величину атмосферного давления и назвали «нормальным атмосферным давлением».

Атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой $760 space мм$ при температуре $0 degree C$, называется нормальным атмосферным давлением.

Нормальное атмосферное давление в паскалях

Рассчитаем нормальное атмосферное давление в паскалях. В прошлых уроках мы выяснили, что $1 space мм space рт. space ст. = 133.3 space Па$.

$760 cdot 133.3 space Па approx 101 space 308 space Па approx 1013space гПа$.

Величина атмосферного давления в горах

Это давление считается нормальным, но будет ли оно таким, если подняться высоко в горы? Или на крышу небоскреба?

При подъеме на каждые 12 метров атмосферное давление уменьшается на 1 мм рт. ст., что можно с легкостью проверить с помощью барометра-анероида (или высотомера) и многоэтажного здания (рисунок 3).

Рисунок 3. Уменьшение давления на 1 мм рт. ст. каждые 12 метров

Подобные расчеты на практике помогают ориентироваться в пространстве, определять положение заданных объектов относительно уровня Мирового океана (как вы знаете, данный уровень принят как стандартный нуль для отсчета любой высоты на Земле).

Интересные факты

Тело человека приспособлено к атмосферному давлению, но плохо переносит его понижение. При подъеме на такие высокие горы, (примерно с 4000 м, а иногда и ниже) многие люди начинают чувствовать себя плохо, появляются приступы «горной болезни»: становится трудно дышать, из ушей и носа нередко идет кровь, можно даже потерять сознание.

И все же люди приспосабливаются и к таким непростым условиям, например, в мире есть несколько стран (Боливия, Мексика, Перу, Эфиопия, Афганистан), в которых большинство населения проживают на высоте свыше 1000 м над уровнем моря.

В Тибете граница обитания человека превышает 5000 м над уровнем моря. Потоси — город, который еще во времена Инков являлся крупнейшим месторождением серебра в Южной Америке, — построен на высоте 4090 метров и имеет население около 160 тысяч человек. Это один из самых высокогорных городов на земном шаре.

Почему воздушный шарик, наполненный водородом, при подъеме над Землей увеличивается в объеме?

Изнутри на оболочку воздушного шарика оказывает давление водород. При подъеме это давление изменяться не будет. А вот давление воздуха (атмосферное давление) с подъемом шарика будет становиться меньше.

Когда шарик находится у поверхности Земли, то давление газа внутри него и атмосферное давление уравновешивают друг друга. При подъеме атмосферное давление будет уменьшатся — равновесие нарушится. Давление водорода внутри шарика станет больше давления воздуха снаружи. Это и приведет к увеличению размеров воздушного шарика.

У подножия горы барометр показывает 760 мм рт. ст., а на вершине 722 мм рт. ст. Какова примерно высота горы?

Дано:$p_1 = 760 space мм space рт. space ст.$$p_2 = 722 space мм space рт. space ст.$

$h — ?$

Посмотреть решение ответ

Сначала вычислим разницу атмосферного давления у подножия горы и на ее вершине:$Delta p = p_1 space − space p_2$,$Delta p = 760 space мм space рт. space ст. space − space 722 space мм space рт. space ст. = 38 space мм space рт. space ст.$

Мы знаем, что атмосферное давление при подъеме на каждые $12 space м$ уменьшается на $1 space мм space рт. space ст.$ У нас же давление уменьшилось на $38 space мм space рт. space ст.$ Значит, мы можем вычислить высоту горы:$h = Delta p cdot 12$,$h = 38 space мм space рт. space ст. cdot 12 = 456 space м$.

Ответ: $h = 456 space м$.

Выразите нормальное атмосферное давление в гектопаскалях ($гПа$).

$1 space мм space рт. space ст. = 133.3 space Па = 1.333 space гПа$.

$p = 760 cdot 1.333 space гПа approx 1013 space гПа$.

При массе $60 space кг$ и росте $1.6 space м$ площадь поверхности тела человека равна примерно $1.6 space м^2$. Рассчитайте силу, с которой атмосфера давит на человека (при нормальном атмосферном давлении).

Для того, чтобы рассчитать силу, при вычислениях нам необходимо использовать величину нормального атмосферного давления, выраженную в паскалях: $p = 760 cdot 133.3 space Па = 101 space 308 space Па$.

Дано:$p = 760 space мм space рт. space ст.$$S = 1.6 space м^2$

СИ:$p = 101 space 308 space Па$.

$F — ?$

Посмотреть решение и ответ

Выразим из этой формулы силу, с которой атмосфера давит на человека, и рассчитаем ее:$F = pS$,$F = 101 space 308 space Па cdot 1.6 space м^2 = 162 space 092.8 space Н approx 162 space кН$.

Ответ: $F approx 162 space кН$.

Высота самой высокой точки на планете, горы Эверест, составляет приблизительно $8800 space м$ над уровнем моря. Какого же будет атмосферное давление на вершине горы?

Дано:$h = 8800 space м$$p = 760 space мм space рт. space cт.$

$p_1 — ?$

Обозначим разницу давлений: $Delta p = p_2 space − space p_1$, где:$p_2$ — давление у основания горы (или $p$),$p_1$ — давление на вершине горы.

Искомое давление:$p_1 = p space − space Delta p$,$p_1 = 760 space мм. space рт. space ст. space − space 733 space мм. space рт. space ст. = 27 space мм. space рт. space ст.$

Ответ: $p_1 = 27 space мм. space рт. space ст.$

С помощью барометра-анероида измерьте атмосферное давление на первом и последнем этажах здания школы. Определите по полученным данным расстояние между этажами.

Чтобы выполнить это задание, измерьте давление на первом этаже школы ($p_1$) и давление на последнем этаже школы ($p_2$). Значения фиксируйте в мм рт. ст.

Воспользуйтесь тем фактом, что каждые 12 метров атмосферное давление уменьшается на 1 мм.

• Найдите разницу между зафиксированными значениями давления на разных этажах:$Delta p = p_1 space − space p_2$;
• Полученную разницу умножьте на 12 и вы получите значение расстояния между этажами:$h = Delta p cdot 12$.

Артериальное давление является важным показателем здоровья человека. Благодаря этому показателю специалист может определить насколько хорошо работает сердце и сосуды. К тому же, можно узнать об общем состоянии здоровья. Какая разница между высоким и низким давлением?

Понижение или повышение давления на регулярной основе может говорить только о том, что в организме запустился каскад патологических процессов. И как следствие уже поражены сосуды и сердце. Эти пограничные состояние в скором будущем могут привести к последующему развитию инфарктных и инсультных процессов. Запишитесь к кардиологу, если у вас есть признаки повышенного АД.

Что же такое АД?

Артериальное давление — это давление, которое оказывает кровь на стенки сосудов разного калибра. Нормальное давление позволяет крови в достаточном количестве циркулировать по телу. Но, как только в организме появляется патологический процесс, человек начинает ощущать неприятные симптомы, связаны с повышением или понижением давления. Вот почему разница между показателями давления.

Почему возникает дискомфорт?

Дело в том, что все время в организме человека циркулирует кровь, даже когда человек абсолютно не подвержен. В то время как в желудочки сердца попала кровь, сердечная мышца спазмируеться, и кровь находящаяся в желудочках под давлением, выходит в сосуды. Процесс заполнения сосудов происходит настолько быстро, что создаётся давление.

Как только в этом механизме происходит сбой, человек начинает ощущать ухудшение общего состояния.

Можно сделать вывод, что артериальное давление зависит от того, насколько интенсивно сокращается сердце. Как только вы увидели, что давление отклонилось от нормы, нужно немедленно обратиться к врачу. Вполне возможно, что это связано с заболеванием сердца. В случае, если проблем с сердцем не обнаружили, стоит поискать проблему в других областях работы сердечно-сосудистой системы.

Артериальное давление, которое фиксируется в момент выталкивания сердечной мышцей крови из сердца называется символическим или верхним давлением.

в чем разница между высоким и низким давлением

С помощью систолического давления можно точно узнать частоту сокращений сердца. В норме оно составляет около 110-130.

С возрастом давление человека повышается. После 50 лет давление 140 считается нормальным.

А вот, давление на стенки артерий в момент полного расслабления сердечной мышцы называется диастолическим или нижним давлением.

Из этого показателя можно судить о силе, с которой кровь двигается по сосудам организма. Если человек абсолютно здоров, то показатель может быть 65-80.

Как вы заметили, разница между давлением артериальным и сердечным 65 и 80 существенна. Она обусловлена индивидуальными особенностями каждого отдельного человека. Если у вас сосуды в хорошем тонусе и достаточно эластичные, тогда и давление будет около 75-80 единиц.

Какая же разница в норме между систолическим и диастолическим давлением?

Давайте узнаем, какая разница в давлении считается нормальной. Если взять показатели нормы, которые для взрослого человека составляют 120/80 мм. рт. ст. , то несложно подсчитать разницу, которая составляет 40 единиц.

Но, если эта разница становится больше 65, это звонок о возможности скорого развития сердечно-сосудистых заболеваний. К тому же, некорректная робота сердца и сосудов приводит к их раннему окрашиванию и, соответственно, ускорению процесса старения.

О появлении в организме патологических процессов может говорить разница больше 45 или меньше 35 единиц. Симптомы могут не проявляться при такой разнице, иногда встречаются общая слабость и сонливость.

Если говорить о людях старшего возраста, то у них разница до 50 единиц между систолическим и диастолическим давлением считается возрастной нормой. Ведь их ткани достаточно износились и потеряли эластичность сосудов.

Вывод

Оптимальная разница между систолическим и диастолическим давлением 70 составляет 40 мм.рт.ст. Но, и небольшое отклонение на 10 единиц в большую или меньшую сторону тоже в пределах допустимого.

профилактика артериального давления

При изменении давления на 20 больше или меньше, и нормальном самочувствии, скорее всего, имело место неправильное измерение давления. Если же самочувствие действительно становится хуже, стоит немедленно обратиться к врачу.

В случае разницы между систолическим и диастолическим давлением составляет шестьдесят и больше, это риск развития заболеваний сердца и сосудов. В этом случае необходимо постоянно консультироваться с врачом. Для записи к нашему специалисту оставьте заявку на сайте или позвоните по телефону.

Единственный способ узнать, есть ли у вас высокое или низкое артериальное давление — это измерить свое артериальное давление. Понимание ваших результатов является ключом к контролю вашего артериального давления.

• Систолическое артериальное давление (Первое или верхнее число) — максимальное давление в артериях в момент, когда сердце сжимается и выталкивает кровь в артерии.
• Диастолическое артериальное давление (Второе или нижнее число) — показывает давление в артериях в момент расслабления сердечной мышцы, оно отражает сопротивление периферических сосудов.

Какое число важнее?

Обычно больше внимания уделяется систолическому артериальному давлению (первое число) как главному фактору риска сердечно-сосудистых заболеваний для людей старше 50 лет. У большинства людей систолическое артериальное давление неуклонно повышается с возрастом из-за потери эластичности крупных артерий, увеличения частоты сердечных сокращений и развития сосудистых заболеваний.

Тем не менее, повышенное систолическое или повышенное значение диастолического артериального давления может использоваться для постановки диагноза высокого артериального давления. Риск смерти от ишемической болезни сердца и инсульта удваивается с увеличением систолического давления на 20 мм рт. ст. или диастолического на 10 мм рт. ст. среди людей в возрасте от 40 до 89 лет.

Диапазоны артериального давления

У нас в стране придерживаются норм Европейского общества по изучению гипертензии, также есть рекомендации Министерства здравоохранения Российской Федерации от 2020, которые установили следующие диапазоны цифр:

• Нормальное – АД-систолическое менее АД 120-129 мм.рт.ст., диастолическое АД менее 80-85 мм.рт.ст.
• Высоко нормальное – систолическое АД 130-139 мм.рт.ст., диастолическое АД 85-89 мм.рт.ст.
• 1 степень – 140-159/90-99 мм.рт.ст.
• 2 степень – 160-179/100-109 мм.рт.ст.
• 3 степень – более 180/110 мм.рт.ст.

Примечание: Диагноз должен быть подтвержден врачом. Гипертония – это заболевание или диагноз, а гипертензия – сам факт повышения давления. Врач также может оценить любые необычно низкие показатели артериального давления и связанные с ним симптомы.

Нормальное давление

• Оптимальное АД — САД менее 120 мм.рт. ст. и/или ДАД менее 80 мм рт. ст.
• Нормальное АД — давление в диапазоне САД 120–129 мм рт. ст. и/или ДАД 80–84 мм рт. ст.

Если ваши результаты попадают в эту категорию, придерживайтесь полезных для сердца привычек, таких как сбалансированная диета и регулярные упражнения.

Повышенное давление

Повышенное артериальное давление — это когда показания постоянно находятся в диапазоне выше 140 мм.рт.ст для систолического и для  диастолического более  90 мм рт. ст. Необходимо  принять меры для контроля этого состояния.

Гипертония 1 степени

1 степени гипертонии — это когда артериальное давление постоянно колеблется систолическое в пределах 140–159 и/или диастолическое выше 90–99 мм рт. Ст. На этой стадии высокого кровяного давления врачи могут порекомендовать изменить образ жизни и могут рассмотреть возможность приема лекарств от кровяного давления. Дальнейшие действия зависят от вашего риска атеросклеротических сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗС), таких как сердечный приступ или инсульт и факторов риска.

Гипертония 2 и 3 степени

2 степень гипертонии — это когда артериальное давление постоянно находится на уровне 160/100 мм.рт.ст. или выше. На этих стадиях высокого кровяного давления врачи могут назначить комбинацию лекарств от кровяного давления и порекомендовать незамедлительно изменить образ жизни.

Гипертонический криз

Эта стадия высокого кровяного давления требует медицинской помощи. Если ваши показания артериального давления внезапно превысят 180/120 мм рт. ст., подождите пять минут, а затем снова проверьте артериальное давление. Если ваши показатели по-прежнему необычно высоки, немедленно обратитесь к врачу. Возможно, у вас гипертонический криз.

Если ваше кровяное давление выше 180/120 мм рт. ст. и вы испытываете признаки возможного поражения органов, такие как боль в груди, одышка, боль в спине, онемение / слабость, изменение зрения или затрудненная речь, не ждите, снижения давления. Позвоните

Симптомы пониженного давления

Большинство врачей считают хроническое низкое артериальное давление опасным только в том случае, если оно вызывает заметные признаки и симптомы, такие как:

• Головокружение
• Тошнота
• Обморок
• Обезвоживание и необычная жажда
• Нехватка концентрации
• Затуманенное зрение
• Холодная, липкая, бледная кожа
• Учащенное дыхание
• Усталость
• Депрессия

Единичное отклонение показателей давления от нормы не является поводом для беспокойства, если только вы не испытываете каких-либо других симптомов.

Почему артериальное давление измеряется в мм рт.

Аббревиатура мм рт. ст. означает миллиметры ртутного столба. Ртуть использовалась в первых точных манометрах, и единица измерения до сих пор используется в медицине как стандартная единица измерения давления.