Не может исходит из одного сосуда

Сообщающиеся сосуды – это сосуды, соединенные между собой ниже уровня жидкости в каждом из сосудов. Таким образом жидкость может перемещаться из одного сосуда в другой.

Перед тем как понять принцип действия сообщающихся сосудов и варианты их использования необходимо определиться в понятиях, а точнее разобраться с основным уравнением гидростатики.

Итак, сообщающиеся сосуды имеют одно общее дно и закон о сообщающихся сосудах гласит:

Какую бы форму не имели такие сосуды, на поверхности однородных жидкостей в состоянии покоя на одном уровне действует одинаковое давление.

Для иллюстрации этого закона и возможностей его применения начнем с рассмотрения основного уравнения гидростатики.

Основное уравнение гидростатики

P = P1 + ρgh

где P1 – это среднее давление на верхний торец призмы,

P – давление на нижний торец,

g – ускорение свободного падения,

h – глубина погружения призмы под свободной поверхностью жидкости.

ρgh – сила тяжести (вес призмы).

Звучит уравнение так:

Давление на поверхность жидкости, произведенное внешними силами, передается в жидкости одинаково во всех направлениях.

Из написанного выше уравнения следует, что если давление, например в верхней точке изменится на какую-то величину ΔР, то на такую же величину изменится давление в любой другой точке жидкости

Доказательство закона сообщающихся сосудов

Возвращаемся к разговору про сообщающиеся сосуды.

Предположим, что имеются два сообщающихся сосуда А и В, заполненные различными жидкостями с плотностями ρ1 и ρ2. Будем считать, что в общем случае сосуды закрыты и давления на свободных поверхностях жидкости в них соответственно равны P1 и P2.

Пусть поверхностью раздела жидкостей будет поверхность ab в сосуде А и слой жидкости в этом сосуде равен h1. Определим в заданных условиях уровень воды в сообщающихся сосудах – начнем с сосуда В.

Гидростатическое давление в плоскости ab, в соответствии с уравнение гидростатики

P = P1 + ρgh1

если определять его, исходя из известного давления P1 на поверхность жидкости в сосуде А.

Это давление можно определить следующим образом

P = P2 + ρgh2

где h2 – искомая глубина нагружения поверхности ab под уровнем жидкости в сосуде В. Отсюда выводим условие для определения величины h2

P1 + ρ1gh1 = P2 + ρ2gh2

В частном случае, когда сосуды открыты (двление на свободной поверхности равно атмосферному), а следовательно P1 = P2 = Pатм , имеем

ρ1h1 = ρ2h2

или

ρ1 / ρ2 = h2 / h1

т.е. закон сообщающихся сосудов состоит в следующем.

В сообщающихся сосудах при одинаковом давлении на свободных поверхностях высоты жидкостей, отсчитываемые от поверхности раздела, обратно пропорциональны плотностям жидкостей.

Свойства сообщающихся сосудов

Если уровень в сосудах одинаковый, то жидкость одинаково давит на стенки обоих сосудов. А можно ли изменить уровень жидкости в одном из сосудов.

Можно. С помощью перегородки. Перегородка, установленная между сосудами перекроет сообщение. Далее доливая жидкость в один из сосудов мы создаем так называемый подпор – давление столба жидкости.

Если затем убрать перегородку, то жидкость начнет перетекать в тот сосуд где её уровень ниже до тех пор пока высота жидкости в обоих сосудах не станет одинаковой.

В быту этот принцип используется например в водонапорной башне. Наполняя водой высокую башню в ней создают подпор. Затем открывают вентили, расположенные на нижнем этаже и вода устремляется по трубопроводам в каждый подключенный к водоснабжению дом.

Приборы основанные на законе сообщающихся сосудов

На принципе сообщающихся сосудов основано устройство очень простого прибора для определения плотности жидкости. Этот прибор представляет собой два сообщающихся сосуда – две вертикальные стеклянные трубки А и В, соединенные между собой изогнутым коленом С. Одна из вертикальных трубок заполняется исследуемой жидкостью, а другая жидкостью известной плотности ρ1 (например водой), причем в таких количествах, чтобы уровни жидкости в среднем колене находились на одной и той же отметке прибора 0.

Затем измеряют высоты стояния жидкостей в трубках над этой отметкой h1 и h2. И имея ввиду, что эти высоты обратно пропорциональны плотностям легко находят плотность исследуемой жидкости.

В случае, когда оба сосуде заполнены одной и той же жидкостью – высоты, на которые поднимется жидкость в сообщающихся сосудах, будут одинаковы. На этом принципе основано устройство так называемого водометного стекла А. Его применяют для определения уровня жидкости в закрытых сосудах, например резервуарах, паровых котлах и т.д.

Принцип сообщающихся сосудов заложен в основе ряда других приборов, предназначенных для измерения давления.

Применение сообщающихся сосудов

Простейшим прибором жидкостного типа является пьезометр, измеряющий давление в жидкости высотой столба той же жидкости.

Пьезометр представляет собой стеклянную трубку небольшого диаметра (обычно не более 5 мм), открытую с одного конца и вторым концом присоединяемую к сосуду, в котором измеряется давление.

Высота поднятия жидкости в пьезометрической трубке – так называемая пьезометрическая высота – характеризует избыточное давление в сосуде и может служить мерой для определения его величины.

Пьезометр – очень чувствительный и точный прибор, но он удобен только для измерения небольших давлений. При больших давлениях трубка пьезометра получается очень длинной, что усложняет измерения.

В этом случае используют жидкостные манометры, в которых давление уравновешивается не жидкостью, которой может быть вода в сообщающихся сосудах, а жидкостью большей плотности. Обычно такой жидкостью выступает ртуть.

Читайте также: Сосуды артерии и вены

Так как плотность ртути в 13,6 раз больше плотности воды и при измерении одних и тех же давлений трубка ртутного манометра оказывается значительно короче пьезометрической трубки и сам прибор получается компактнее.

В случае если необходимо измерить не давление в сосуде, а разность давлений в двух сосудах или, например, в двух точках жидкости в одном и том же сосуде применяют дифференциальные манометры.

Сообщающиеся сосуды находят применение в водяных и ртутных приборах жидкостного типа, но ограничиваются областью сравнительно небольших давлений – в основном они применяются в лабораториях, где ценятся благодаря своей простоте и высокой точности.

Когда необходимо измерить большое давление применяются приборы основанные на механических принципах. Наиболее распространенный из них – пружинный манометр. Под действием давления пружина манометра частично распрямляется и посредством зубчатого механизма приводит в движение стрелку, по отклонению которой на циферблате показана величина давления.

Видео по теме

Ещё одним устройством использующим принцип сообщающихся сосудов хорошо знакомым автолюбителем является гидравлический пресс(домкрат). Конструктивно он состоит из двух цилиндров: одного большого, другого маленького. При воздействии на поршень малого цилиндра на большой передается усилие во столько раз большего давления во сколько площадь большого поршня больше площади малого.

Вместе со статьей “Закон сообщающихся сосудов и его применение.” читают:

Источник

В этом состоянии сохраняется объем, но не сохраняется форма. Например, если перелить молоко из кувшина в стакан – молоко, имевшее форму кувшина, примет форму стакана. Кстати, в корове у молока тоже была другая форма.

Расстояние между молекулами в жидком состоянии чуть больше, чем в твердом, но все равно невелико. При этом частицы не собраны в кристаллическую решетку, а расположены хаотично. Молекулы почти не двигаются, но при нагревании жидкости делают это более охотно.

Вспомните, что происходит, если залить чайный пакетик холодной водой – он почти не заваривается. А вот если налить кипяточку – чай точно будет готов.

Агрегатных состояния точно три?

На самом деле, есть еще четвертое – плазма. Звучит, как что-то из научной фантастики, но это просто ионизированный газ – газ, в котором помимо нейтральных частиц, есть еще и заряженные. Ионизаторы воздуха как раз строятся на принципе перехода из газообразного вещества в плазму.

Сообщающиеся сосуды

Поскольку жидкость принимает форму сосуда, в который ее поместили, имеет место быть такое явление, как сообщающиеся сосуды.

Сообщающиеся сосуды – это сосуды, соединенные между собой ниже уровня жидкости (в каждом сосуде). Так жидкость может перемещаться из одного сосуда в другой.

Если в колена сообщающихся сосудов налить жидкости, плотности которых будут различны, то меньший объём более плотной жидкости в одном колене уравновесит больший объём менее плотной жидкости в другом колене сосуда.

Другими словами, высота столба жидкости с меньшей плотностью больше, чем высота столба жидкости с большей плотностью. Давайте рассчитаем, во сколько высота столба жидкости с меньшей плотностью больше высоты столба жидкости с большей плотностью, если эти две несмешивающиеся жидкости находятся в сообщающихся сосудах.

p = ρgh, p1 = p2, ρ1 gh1= ρ2 gh2,

Отсюда:

h1/h2 = ρ1/ρ2

ρ2 = (h1/h2) * ρ1

Применение сообщающихся сосудов

На принципе сообщающихся сосудов основано устройство очень простого прибора для определения плотности жидкости. Этот прибор состоит из двух сообщающихся сосудов: двух вертикальных стеклянных трубок, соединенных между собой третьей изогнутой трубкой.

Одна из вертикальных трубок заполняется жидкостью, плотность которой нужно определить, а другая – жидкостью известной плотности (например, водой, плотность которой равна 1000 кг/м^3). Жидкости должны заполнить трубки настолько, чтобы их уровень в изогнутой трубке посередине был на отметке прибора 0. Высоты жидкостей в трубках над этой отметкой измеряют и находят плотность исследуемой жидкости, зная, что высоты обратно пропорциональны плотностям (об этом мы говорили выше).

Также на законе сообщающихся сосудах основаны устройства, которые определяют уровень жидкости в закрытых сосудах: резервуарах, паровых котлах.

Чтобы судно могло переплыть из одной водного бассейна в другой, если уровни воды в них разные, необходимо использовать шлюз. Устройство шлюза также основано на принципе сообщающихся сосудов. В первых воротах шлюза открывается клапан, камера соединяется с водоёмом, они становятся сообщающимися сосудами, уровни воды в них выравниваются. После этого ворота открываются, и судно проходит в первую камеру. Открывается следующий клапан, после выравнивания уровней воды открываются ворота, и так повторяется столько раз, сколько камер имеет шлюз.

Давление столба жидкости

Выведем формулу давления столба жидкости через основную формулу давления.

Давление

p = F/S

p – давление [Па]

F – сила [Н]

S – площадь [м^2]

В случае давления жидкости на дно сосуда мы можем заменить силу в формуле на силу тяжести.

p = mg/S

Также мы можем представить массу жидкости, как произведение плотности на объем:

p = ρ*V*g/S

Из геометрии мы знаем, что объем тела вращения (например, цилиндра) – это произведение площади основания на высоту: V = Sh.

Следовательно, высота будет равна h = V/S. Подставляем в формулу высоту вместо отношения объема к площади.

p = ρ*g*V/S

p = ρgh

В сообщающихся сосудах давление жидкости на одном уровне (на одной и той же высоте) будет одинаковым.

А можно сделать так, чтобы давление было разным?

С помощью перегородки можно сделать так, чтобы уровень жидкости, а следовательно, и давления в сообщающихся сосудах отличались.

Перегородка, установленная между сосудами перекроет сообщение. Далее доливая жидкость в один из сосудов мы создаем дополнительное давление. Если затем убрать перегородку, то жидкость начнет перетекать в тот сосуд, где её уровень ниже – до тех пор, пока высота жидкости в обоих сосудах не станет одинаковой.

Этот принцип используют в водонапорной башне. Чтобы создать высокое давление, башню наполняют водой. Затем открывают трубы на нижнем этаже, и вода устремляется в дома в наши краны и батареи.

Задачка

Какой площади необходимо сделать малый поршень в гидравлическом прессе, для того, чтобы выигрыш в силе получился равным 2? Площадь большого поршня равна 10 см^2.

Решение:

Гидравлический пресс – это два цилиндрических сообщающихся сосуда. Площадь большого поршня, с приложенной силой F1, равна 10 см^2.

Площадь малого поршня обозначим Sмал, к нему приложена сила F2.

Давления в сообщающихся сосудах на одинаковой высоте равны: p1 = p2

Подставим формулу давления:

F1/Sбол=F2/Sмал.

Выразим Sмал, получим:

Sмал = (F2/F1) * Sбол

Так как по условию выигрыш в силе F2/F1 равен 2, то:

Sмал=2*Sбол= 2*10 = 20 см^2

Ответ: малый поршень необходимо сделать с площадью равной 20 см^2

Понимать и любить этот мир гораздо проще, когда разбираешься в физике. В этом помогут небезразличные и компетентные преподаватели онлайн-школы Skysmart.

Чтобы формулы и задачки ожили и стали более дружелюбными, на уроках мы разбираем примеры из обычной жизни современных подростков. Приходите на бесплатный вводный урок по физике и начните учиться в удовольствие уже завтра!

Источник

Инфаркт, инсульт, ишемическая болезнь сердца, атеросклероз и другие сердечно-сосудистые заболевания – десятилетия занимают первое место среди причин смерти в мире. ВОЗ считает, что 80% ранних смертей можно предотвратить, если действовать вовремя. О первых признаках сосудистых заболеваний, о том, почему обследовать сосуды стоит ежегодно и как это делать рассказал кардиолог ЛДЦ «Кутузовский» Андрей Пиленицын.

Сосудистые патологии – что это

Кровеносная система – это артерии, вены и более мелкие кровеносные сосуды.Здоровые сосуды – эластичные, с гладкой внутренней поверхностью и хорошим внутренним просветом. С возрастом и по ряду других причин в них происходят:

Воспаления стенок;
Образование холестериновых бляшек, тромбов и сужение просвета вплоть до полной закупорки;
Расслоение, растяжение стенок и деформация сосуда;
Разрывы и кровоизлияния.

Кровь застаивается в расширенных венах, нарушается работа сосудистых клапанов, образуются тромбы (главное, что нужно знать о тромбах мы рассказывали здесь). Все это приводит к нарушениям кровообращения внутренних органов, кислородному голоданию, кровоизлияниям, инфаркту и некрозу тканей при полном нарушении кровообращения на каком-то участке.

Интересно! До 50% выше риск образования кальцинированных отложений (это один из факторов риска сердечных заболеваний) у тех, кто спит меньше 5 часов в сутки – такие данные приводит Американская Ассоциация сердца.

Ранние признаки проблем с сосудами

Первые симптомы проблем с сосудами:

Головокружения при резких движениях, изменениях положения тела, поворотах и физических нагрузках;
Мерзнущие руки и ноги, даже если на улице или в помещении не так и холодно;
Неравномерные сердцебиения, когда сердце то замедляется, то ускоряется;
Метеозависимость – головные боли, перемены настроения при переменах погоды;
Боли, онемения, отечность и усталость в ногах к вечеру;
Заметные сосудистые звездочки из капилляров (телеангиэктазии), проступающие через кожу темные вены или варикозные узлы;
Признаки ухудшения мозгового кровообращения: ухудшение зрения, памяти, снижение работоспособности;
Боли в груди, одышка;
Боли и чувство пульсации в животе.

Особую опасность представляют инсульты (острое нарушение кровообращение головного мозга), инфаркт миокарда и тромбоэмболия легочной артерии. Без срочной медицинской помощи в этих случаях человек может умереть. Действуйте, если заметили такие симптомы, как: нарушение мимики и несимметричность лица, несвязную речь, невозможность поднять и удержать руку, боль в груди с одышкой, тахикардией и головокружением.

Как обследовать сосуды

В оценке состояния сосудов помогут:

УЗИ с допплерографией и дуплексное сканирование артерий шеи, головного мозга, нижних конечностей и других крупных сосудов.
Ангиография – рентген кровеносных сосудов.
МРТ сосудов.
Анализы крови на липидный спектр (холестерин, липопротеиды, триглицериды) и другие показатели.

По результатам обследований будут видны участки, где есть нарушения кровотока, расслоение стенок, холестериновые бляшки, тромбы и другие сосудистые патологии.

6 причин проверять состояние сосудов

Периодические или внеплановые обследования сосудов нужны для выявления факторов риска, профилактики и своевременного лечения опасных для жизни и довольно частых заболеваний сосудов. Основных – шесть:

Варикозное расширение вен;
Тромбофлебит;
Тромбоз;
Атеросклероз;
Венозная недостаточность;
Аневризмы.

Выявление каждого из заболеваний на ранней стадии и своевременное начало лечения может избавить от многих осложнений и даже спасти жизнь.

А делать что?

Общие рекомендации для профилактики:

Носить удобную обувь;
Гулять и делать упражнения для ног, перерывы в сидячей работе;
Принимать контрастный душ;
Пить достаточно воды, чтобы избежать обезвоживания и сгущения крови;
Придерживаться правильного питания;
Носить компрессионный трикотаж, если вены на ногах уже затронуты варикозом.

Методы лечения подбираются индивидуально, но современной медицине есть что предложить:

Медикаменты для укрепления стенок сосудов, снижения уровня холестерина и разжижения крови;
Операционные вмешательства для удаления тромбов или варикозных вен;
Склеротерапия – «склеивание» проблемного сосуда специальным раствором; Эндовенозная лазерная коагуляция (ЭВЛК) – «запаивание» пораженной вены с помощью лазерной энергии.

Узнать больше об этих и других методах, оценить состояние своих сосудов и возможные риски, получить персональные рекомендации для профилактики и лечения сосудистых патологий можно у врачей ЛДЦ «Кутузовский». Мы готовы провести все необходимые обследования, а также предложить специально разработанные программы:

Действуйте, чтобы избежать осложнений!

Источник

22.10.2019

Как можно помочь сосудам быть здоровыми? Какие существуют заболевания, часто встречающиеся в последнее время? На этот вопрос ответ – в данной статье.

Человек живет и не замечает, как его артерии и вены во всем теле выполняют помощь для поступления питательных компонентов и кислорода в органы. Заболевания сосудов в наше время, к сожалению, – одна из основных причин смертности. Чаще эти проблемы возникают у детей и подростков.

Какие болезни у сосудов?

Виды сосудистых заболеваний медики разделяют по их расположению, они находят очаг болезни. Если задета центральная нервная система, то это нарушает кровообращение в аортах, артериях различных частей тела. Симптомы различных недугов могут быть разными.

Атеросклероз

Этот опасный недуг достаточно коварен. Главная его причина – «плохой» холестерин. Он накапливается в организме при увеличении употребления вредной пищи. Приводят к атеросклерозу: диабет, гипертония, ожирения, плохая наследственность, вредные привычки.

Симптомы могут быть разными. Если идет речь о заболеваниях сердца, то обычно заметна боль в левой стороне груди, отдающая в руку. Присутствует озноб, возможны нарушения ритма сердца, слабость в ногах и в руках, возможны обмороки. При атеросклерозе аорты случаются головокружения и ощущение жжения в груди. Если страдает брюшной отдел, то появляются проблемы с ЖКТ, почками, могут быть неясные боли в животе. Видов атеросклероза довольно много.

Ишемия

Это заболевание проявляется при недостаточном количестве крови в некоторых сосудах, которые питают миокард и ткани мозга. Чрезмерные физические нагрузки и стрессы могут быть ее причиной. В любом случае, при ней нарушается углеводно-жировой обмен организма.

Если у человека есть грудная боль, отдающая в руку, одышка, аритмия, частый пульс – это может быть показателем ишемических болезней.

Инсульты

Коварнейший недуг, часто появляющийся у людей в последнее время. Возникает от нарушения кровоснабжения в тканях мозга. В его процессе могут погибать нервные окончания, ухудшаются их функции. Вначале симптомы мало заметны. Но если у вас есть слабость и онемение в руках и ногах, а также пульсирующая головная боль, может быть двоение в глазах и тошнота – немедленно обращайтесь к врачу.

Гипертония

Она кажется чем-то обычным и не таким уж страшным. Но такие симптомы, как боль в затылке, на висках, шум в ушах и темные пятна перед глазами, головокружение, отек конечностей и тошнота – нужно немедленно уведомить о своем состоянии своего лечащего врача. В противном случае гипертония, гипертензия может привести к осложненным заболеваниям.

ВСД

Развитие ВСД – вегето-сосудистой дистонии – наблюдается при сбоях в функционировании нервной системы и ослаблении сосудов. Подвести к этому может авитаминоз, бессонница, стресс, психические и умственные перегрузки – все это причина данного заболевания.

Варикоз

Это также не такой уж простой, хоть и распространенный недуг. Он заметен тогда, когда на ногах появляются венозные рисунки, но начинается гораздо раньше. Если у человека плохая наследственность, он ведет неправильный образ жизни – все это может сказаться на сосудах ног. Могут помочь венотоники и компрессионное белье, но без совета врача тут не обойтись.

Диагностика, связанная с сосудами

В который раз стоит напомнить, что диагноз может установить лишь врач. Обычный человек может не понять течение того или иного заболевания и назначить сам себе неправильные, а порой и вредные лекарства.

Если вы обратились к врачу, он, скорее всего, назначит клинический анализ крови. При некоторых случаях показаны также биохимический и иммунологический тесты, коагулограмма, ангиография сосудов, УЗИ, МРТ или РВГ сосудов.

Нужно помнить, что вероятные осложнения при заболеваниях сосудов распространены и неприятны, поэтому обращайтесь к хорошему врачу.

Средства против болезней сосудов

Для лечения сосудистых болезней врачи применяют различные препараты: миотропные и нейротропные лекарства, блокаторы, сердечные лекарства, средства с никотиновой кислотой и другие. Но врачи напоминают: нужно правильно питаться. Для этого нужно готовить блюда из круп, отрубей, растительных масел (особенно оливкового), морской рыбы и морепродуктов. Полезны также галетные печенья, хлебцы, легкие овощные или мясные супы, орехи, бобовые, сезонные ягоды и фрукты. Доктора просят обратить внимание на то, что нужно есть именно сезонные овощи и фрукты.

Также нужно управляться со стрессом, регулярно мерить давление, совершать прогулки, иметь хобби, заниматься йогой и пилатесом.

Навигация по записям

Источник