метр морської води - сантиметр вод
Перевести одиниці: метр морської води, сантиметр вод. стовпа (4°C) [див. вод. ст., см H₂O]
Загальні відомості
У фізиці тиск визначається як сила, що діє на одиницю площі поверхні. Якщо дві однакові сили діють на одну більшу та одну меншу поверхню, то тиск на меншу поверхню буде більшим. Погодьтеся, набагато страшніше, якщо вам на ногу настане володарка шпильок, ніж господиня кросівок. Наприклад, якщо натиснути лезом гострого ножа на помідор чи моркву, овоч буде розрізаний навпіл. Площа поверхні леза, що стикається з овочом, мала, тому тиск досить великий, щоб розрізати цей овоч. Якщо ж натиснути з тією ж силою на помідор або моркву тупим ножем, то, швидше за все, овоч не розріжеться, тому що площа поверхні ножа тепер більша, а отже тиск менший.
У системі СІ тиск вимірюється у паскалях, чи ньютонах на квадратний метр.
Відносний тиск
Іноді тиск вимірюється як різниця абсолютного та атмосферного тиску. Такий тиск називається відносним або манометричним і саме його вимірюють, наприклад, під час перевірки тиску в автомобільних шинах. Вимірювальні прилади часто, хоч і не завжди, показують саме відносний тиск.
Атмосферний тиск
Атмосферний тиск - це тиск повітря в цьому місці. Зазвичай воно означає тиск стовпа повітря на одиницю площі поверхні. Зміна в атмосферному тиску впливає на погоду та температуру повітря. Люди та тварини страждають від сильних перепадів тиску. Знижений тиск викликає у людей і тварин проблеми різного ступеня тяжкості, від психічного та фізичного дискомфорту до захворювань із летальним кінцем. З цієї причини в кабінах літаківпідтримується тиск вище атмосферного на даній висоті, тому що атмосферний тиск на крейсерській висоті польоту надто низький.
Атмосферний тиск знижується із висотою. Люди та тварини, які живуть високо в горах, наприклад, у Гімалаях, адаптуються до таких умов. Мандрівники, навпаки, повинні вжити необхідних запобіжних заходів, щоб не захворіти через те, що організм не звик до такого низького тиску. Альпіністи, наприклад, можуть захворіти на висотну хворобу, пов'язану з нестачею кисню в крові та кисневим голодуванням організму. Це захворювання особливо небезпечне, якщо перебувати у горах тривалий час. Загострення висотної хвороби веде до серйозних ускладнень, таких як гостра гірська хвороба, високогірний набряк легень, високогірний набряк головного мозку та найгостріша форма гірської хвороби. Небезпека висотної та гірської хвороб починається на висоті 2400 метрів над рівнем моря. Щоб уникнути висотної хвороби, лікарі радять не вживати депресанти, такі як алкоголь і снодійне, пити багато рідини, і підніматися на висоту поступово, наприклад, пішки, а не на транспорті. Також корисно їсти велику кількість вуглеводів, і добре відпочивати, особливо якщо підйом у гору стався швидко. Ці заходи дозволять організму звикнути до кисневої недостатності, спричиненої низьким атмосферним тиском. Якщо дотримуватися цих рекомендацій, то організму зможе виробляти більше червоних кров'яних тілець для транспортування кисню до мозку та внутрішніх органів. Для цього організм збільшать пульс та частоту дихання.
Перша медична допомога у таких випадках надається негайно. Важливо перемістити хворого на нижчу висоту, де атмосферний тиск вищий, бажано на висоту нижче 2400 метрів над рівнем моря. Також використовуютьсяліки та портативні гіпербаричні камери. Це легкі переносні камери, в яких можна збільшити тиск за допомогою ножного насоса. Хворого на гірську хворобу кладуть у таку камеру, в якій підтримується тиск, що відповідає нижчій висоті над рівнем моря. Така камера використовується лише для надання першої медичної допомоги, після чого хворого необхідно спустити нижче.
Деякі спортсмени використовують низький тиск, щоб покращити кровообіг. Зазвичай для цього тренування проходять у нормальних умовах, а сплять ці спортсмени серед з низьким тиском. Таким чином, їхній організм звикає до високогірних умов і починає виробляти більше червоних кров'яних тілець, що, у свою чергу, підвищує кількість кисню в крові, і дозволяє досягти більш високих результатів у спорті. І тому випускаються спеціальні намети, тиск у яких регулюються. Деякі спортсмени навіть змінюють тиск у всій спальні, але герметизація спальні дорогий процес.
Пілотам і космонавтам доводиться працювати серед з низьким тиском, тому вони працюють у скафандрах, дозволяють компенсувати низький тиск довкілля. Космічні скафандри повністю захищають людину від довкілля. Їх використовують у космосі. Висотно-компенсаційні костюми використовують пілоти на великих висотах – вони допомагають пілоту дихати та протидіють низькому барометричному тиску.
Гідростатичний тиск
Гідростатичний тиск – це тиск рідини, спричинений силою тяжкості. Це грає величезну роль у техніці і фізиці, а й у медицині. Наприклад, кров'яний тиск – це гідростатичний тиск крові на стінки кровоносних судин. Кров'яний тиск – це тиск в артеріях. Воно представлено двомавеличинами: систолічним, чи найбільшим тиском, і діастоличним, чи найменшим тиском під час серцебиття. Прилади для вимірювання артеріального тиску називаються сфігмоманометр або тонометр. За одиницю артеріального тиску прийнято міліметри ртутного стовпа.
Кухоль Піфагора - цікава судина, що використовує гідростатичний тиск, а саме - принцип сифона. Згідно з легендою, Піфагор винайшов цю чашку, щоб контролювати кількість випитого вина. За іншими джерелами ця чашка мала контролювати кількість випитої води під час посухи. Усередині кружки знаходиться вигнута П-подібна трубка, захована під куполом. Один кінець трубки довше, і закінчується отвором у ніжці кружки. Інший, коротший кінець, з'єднаний отвором з внутрішнім дном кружки, щоб вода в чашці наповнювала трубку. Принцип роботи гуртка схожий на роботу сучасного туалетного бачка. Якщо рівень рідини стає вищим за рівень трубки, рідина перетікає у другу половину трубки і витікає назовні, завдяки гідростатичному тиску. Якщо рівень, навпаки, нижчий, то кухлем можна спокійно скористатися.
Тиск у геології
Тиск - важливе поняття в геології. Без тиску неможливе формування дорогоцінного каміння, як природного, так і штучного. Високий тиск та висока температура необхідні також і для утворення нафти із залишків рослин та тварин. На відміну від дорогоцінного каміння, що в основному утворюється в гірських породах, нафта формується на дні річок, озер, або морів. Згодом над цими залишками збирається дедалі більше піску. Вага води та піску тисне на залишки тварин та рослинних організмів. Згодом цей органічний матеріал поринає глибше і глибше в землю, досягаючи кількох кілометрів підповерхні землі. Температура збільшується на 25 °C із зануренням на кожен кілометр під земною поверхнею, тому на глибині кількох кілометрів температура сягає 50–80 °C. Залежно від температури та перепаду температур у середовищі формування замість нафти може утворитися природний газ.
Природні дорогоцінні камені
Утворення дорогоцінного каміння не завжди однаково, але тиск - це одна з головних складових частин цього процесу. Наприклад, алмази утворюються в мантії Землі, в умовах високого тиску та високої температури. Під час вулканічних вивержень алмази переміщуються у верхні шари Землі завдяки магмі. Деякі алмази потрапляють на Землю з метеоритів і вчені вважають, що вони утворилися на планетах, схожих на Землю.
Синтетичні дорогоцінні камені
Виробництво синтетичних дорогоцінних каменів почалося в 1950-х роках, і набирає популярності останнім часом. Деякі покупці віддають перевагу природним дорогоцінним камінням, але штучні камені стають все більш і більш популярними, завдяки низькій ціні та відсутності проблем, пов'язаних із видобутком натуральних дорогоцінних каменів. Так, багато покупців обирають синтетичні дорогоцінні камені тому, що їх видобуток та продаж не пов'язаний з порушенням прав людини, дитячою працею та фінансуванням воєн та збройних конфліктів.
Одна з технологій вирощування алмазів у лабораторних умовах — метод вирощування кристалів за високого тиску та високої температури. У спеціальних пристроях вуглець нагрівають до 1000 °C і піддають тиску близько 5 гігапаскалів. Зазвичай як кристал-затравку використовують маленький алмаз, а для вуглецевої основи застосовують графіт. З нього й зростає новий алмаз. Це найпоширеніший метод вирощуванняалмазів, особливо як дорогоцінне каміння, завдяки низькій собівартості. Властивості алмазів, вирощених у такий спосіб, такі ж або краще, ніж властивості натурального каміння. Якість синтетичних алмазів залежить від способу їх вирощування. У порівнянні з натуральними алмазами, які найчастіше прозорі, більшість штучних алмазів забарвлена.
Завдяки їх твердості алмази широко використовуються на виробництві. Крім цього цінуються їх висока теплопровідність, оптичні властивості та стійкість до лугів та кислот. Ріжучі інструменти часто покривають алмазним пилом, який використовують у абразивних речовинах і матеріалах. Більшість алмазів у виробництві — штучного походження через низьку ціну і тому, що попит на такі алмази перевищує можливості добувати їх у природі.
Метод вирощування кристалів при високому тиску та високій температурі
Метод вирощування кристалів при високому тиску та високій температурі в основному використовується для синтезу алмазів, але з недавнього часу цей метод допомагає вдосконалити натуральні алмази або змінити їх колір. Для штучного вирощування алмазів використовують різні преси. Найдорожчий в обслуговуванні і найскладніший із них — це прес кубічного типу. Він використовується переважно для поліпшення або зміни кольору натуральних алмазів. Алмази ростуть у пресі зі швидкістю приблизно 0,5 карата на добу.