לחץ הידרוסטטי

Hydrostatics הוא אחד החלקים של הידראוליקה כי המחקר מצב שיווי המשקל של נוזל ואת הלחץ המופיע נוזלי נח על משטחים שונים.

לחץ הידרוסטטי הוא יסודמושג הידרוסטטיקה. קח נפח של נוזל שרירותי בשיווי משקל. בתוך נפח המתאר את הנקודה הזו ונפשית לחלק אותו לחצי ידי מטוס עובר דרך א טעם חלק המטוס הזה כדי לבודד את S באזור המרכז בבית א נקודת הבה להסיר חצי אחד של נפח ולהחליף את העוצמה שבה היא פעלה על הסכום הנותר, כוח מקזז פ לפיכך, נוזל במחצית השנייה ימשיך להיות במנוחה.

עכשיו אנחנו מתחילים לצמצם את האזור S כךנקודה א'היתה תמיד בתוכה. עם הפחתה מספקת, הנקודה A עולה בקנה אחד עם האזור S. והלחץ בנקודה A ייקבע על ידי הנוסחה P (A) = lim dF / dS עבור dS נוטה לאפס.

אז הלחץ מופעל על האתר S יהיהשווה לסכום הלחצים המופעלים על כל הנקודות השייכות למשטח זה. כלומר, במילים אחרות: p = F / S. הלחץ ההידרוסטטי הוא ערך השווה למקטע חלוקת הכוח F על ידי האזור S.

הסיבה ללחץ ההידרוסטטי היא: את משקלו של הנוזל עצמו ואת הלחץ מוחל על פני השטח של הנוזל. לפיכך, הלחץ הנובע ממשקל הנוזל עצמו והלחץ החיצוני הם סוגי לחץ הידרוסטטי. אם הנוזל ממוקם בתוך הבוכנה, וכוח מסוים מוחל על זה, אז באופן טבעי את הלחץ בתוך הנוזל יעלה. בתנאים רגילים, הנוזל בלחץ בלחץ אטמוספרי. אם הלחץ על פני השטח של הנוזל הוא מתחת ללחץ אטמוספרי, אז הלחץ הזה נקרא לחץ מד.

הנוזל נמצא בשיווי משקל אם כל כוחות הלחץ הפועלים על כל כמות קטנה של נוזלים הם מאוזנים זה עם זה.

הבה נבחן את הלחץ ההידרוסטטי ותכונותיו:

  • עבור כל נקודת נלקח באופן שרירותי בנוזל, וקטור הלחץ הידרוסטטי מכוונת בתוך נפח שלה בניצב לאזור שהוקצה נפח.

תן לנו להוכיח את הנכס הזה: נניח כי הזווית שבה הכוח מוחל על אזור מסוים אינה ישירה. אנו מייצגים את כוח F כמו P (רגיל), P (משיק). נניח כי הרכיב המשיק אינו שווה לאפס, ואז תחת השפעתו הנוזל חייב לזרום לאורך אחד נוטה, אבל זה מונח בנקודה מסוימת. מכאן המסקנה היא כי המשיק הוא אפס ואת ההשפעה של הלחץ מתרחשת בניצב לאזור. הנכס הוכיח.

  • הלחץ ההידרוסטטי זהה בכל הכיוונים.

תנו לנו להוכיח תכונה זו של לחץ הידרוסטטי: בנפח נוזלי שרירותי, אנו בוחרים טטרהדרון ששני מטוסיו עולים בקנה אחד עם מטוסי הקואורדינטות, והשלישית נבחרת באופן שרירותי. בתחתית אנחנו מקבלים משולש ימין. פעולה של הנוזל על כל פנים מסומנת על ידי: X * (P), Y * (P), Z * (P) הנוזל הוא בשיווי משקל, ולכן התוצאה הכוללת של הפעולה של כל הכוחות הוא 0.

E * (x) = 0

X * (P) dz -E * (P) de sin a = 0,

E * (y) = 0, E * (z) = 0

Z * (P) dx -E * (P) cos = 0

ברור כי dz = de חטא a, dx = cos a

(*) P *, * * (P) = E (P)

(*) P * = P * = (*)

הנכס הוכיח. כיוון שהפנים נבחרו באופן שרירותי, שוויון זה תקף בכל מקרה.

  • הלחץ ההידרוסטטי משתנה ביחס ישר לעומק. עם הגדלת עומק, הלחץ בנקודה יגדל, ועם ירידה בעומק של טבילה - עלייה.

כל נקודה של נוזל, אשר בשיווי משקל,פוגש את המשוואה הבאה: J + p / g = j (o) + p (o) / g = H, כאשר j - לתאם של נקודה נתונה, j (O) - לתאם את פני הנוזל, עמ ', ו- p (o) - גובה העמודים, g - סגולי הנוזלי, H - hydrohead.

כתוצאה מהשינויים, נקבל p = p (o) + g [j (0) -j] או p = p (o) + gh

כאשר h הוא עומק הטבילה של נקודה מסוימת, ו -הוא לא אחר מאשר המשקל של טור של נוזל שווה גובה גובה שיש יחידה באזור הבסיס. תכונה זו של לחץ הידרוסטטי נקראת חוק פסקל.

אהבתי:
0
כיצד להוריד את הלחץ?
ככל שהלחץ גבוה יותר: הדרכים היעילות
לחץ דם אנושי רגיל
לחץ דם נמוך - גורם וטיפול
איך להעלות את הלחץ בבית?
כוח ארכימדס
איטום שימון
לחץ צמיגים אופטימלי - אחריות
איזה לחץ צריך להיות בצמיגים?
פוסטים מובילים
למעלה