§ 44. Манометры. Поршневой жидкостный насос

Давление газа или жидкости в баллоне, в трубе, в шине бывает и выше атмосферного, и ниже его. Измеряют такое давление манометром. Название прибора сложено из греческих слов «манос» — редкий, неплотный, и «метрео» — измеряю. Манометры делят на жидкостные и металлические.

Определение. Манометр — прибор для измерения давления жидкости или газа, большего или меньшего атмосферного.

Открытый жидкостный манометр работает по закону Паскаля и по свойству сообщающихся сосудов. Главная его часть — стеклянная трубка в виде буквы U, наполовину залитая жидкостью. Одно колено гибким шлангом присоединяют к сосуду, давление в котором надо узнать, другое остаётся открытым — на него давит только воздух. Пока на обе поверхности жидкости давит одинаково, столбики стоят вровень.

Присоединим к свободному концу шланга плоскую коробочку, затянутую резиновой плёнкой (рис. 1). Слегка нажмём на плёнку пальцем — жидкость в ближнем колене опустится, в дальнем поднимется. Надавим сильнее — уровни разойдутся заметнее. Расстояние между уровнями по вертикали — это и есть то, что измеряет прибор.

Пальцем мы сжимаем воздух в коробочке, его давление растёт и по шлангу передаётся жидкости. На жидкость с одной стороны давит сильнее, и она смещается: в колене со слабым давлением столб растёт. Движение прекращается, когда лишний столб вместе с атмосферой уравновесит повышенное давление.

Запомни: столб жидкости высотой h создаёт давление p = ρ * g * h. Здесь p — давление столба (Па), ρ — плотность жидкости (кг/м³), g — коэффициент 9,8 Н/кг, который в школьных расчётах округляют до 10 Н/кг, h — высота столба (м).