У дома - Инструменти и материали
Как да намерите налягането във водата. Хидростатично налягане

Хидростатиката е раздел на хидравликата, в който се изучават законите на равновесието на флуидите и се разглежда практическото приложение на тези закони. За да се разбере хидростатиката, е необходимо да се дефинират някои понятия и дефиниции.

Законът на Паскал за хидростатиката.

През 1653 г. френският учен Б. Паскал открива закон, който обикновено се нарича основен закон на хидростатиката.

Звучи така:

Налягането върху повърхността на течността, произведено от външни сили, се предава в течността по един и същи начин във всички посоки.

Законът на Паскал се разбира лесно, ако погледнете молекулярната структура на материята. В течности и газове молекулите имат относителна свобода, те са в състояние да се движат една спрямо друга, за разлика от твърдите тела. В твърдите тела молекулите се събират в кристални решетки.

Относителната свобода, притежавана от молекулите на течности и газове, позволява пренасянето на налягането, произведено върху течността или газа, не само в посоката на действието на силата, но и във всички други посоки.

Законът на Паскал за хидростатиката е широко разпространен в индустрията. Този закон е в основата на работата на хидроавтоматиката, която управлява машини с ЦПУ, автомобили и самолети и много други хидравлични машини.

Определение и формула на хидростатичното налягане

От горния закон на Паскал следва, че:

Хидростатичното налягане е налягането, упражнявано върху течност от гравитацията.

Големината на хидростатичното налягане не зависи от формата на съда, в който се намира течността и се определя от продукта

P = ρgh, където

ρ е плътността на течността

g - ускорение на гравитацията

h е дълбочината, на която се определя налягането.


За да илюстрираме тази формула, нека разгледаме 3 съда с различни форми.

Във всичко три случаяналягането на течността върху дъното на съда е същото.

Общото налягане на течността в съда е

P = P0 + ρgh, където

P0 е налягането върху повърхността на течността. В повечето случаи се приема, че е равен на атмосферния.

Сила на хидростатично налягане

Нека изберем определен обем в течност в равновесие, след което го разчленяваме с произволна равнина AB на две части и мислено изхвърляме една от тези части, например горната. В този случай трябва да приложим сили към равнината AB, чието действие ще бъде еквивалентно на действието на отхвърлената горна част на обема върху останалата долна част от него.

Да разгледаме в равнината на сечение AB затворен контур с площ ΔF, който включва произволна точка a. Нека силата ΔP действа върху тази област.

След това хидростатичното налягане, чиято формула изглежда така

Рср = ΔP / ΔF

представлява силата, действаща върху единица площ, ще се нарича средно хидростатично налягане или средно напрежение на хидростатичното налягане върху площта ΔF.

Истинското налягане в различните точки на тази област може да бъде различно: в някои точки може да бъде по-високо, в други може да бъде по-ниско от средното хидростатично налягане. Очевидно е, че в общ случайсредното налягане Pav ще бъде толкова по-малко то ще се различава от истинското налягане в точка а, толкова по-малка е площта ΔF, а в границата средното налягане ще съвпада с истинското налягане в точка а.

За течности в равновесие, хидростатичното налягане на течността е подобно на напрежението на натиск в твърдите тела.

SI единицата за налягане е Нютон на квадратен метър(N / m 2) - нарича се паскал (Pa). Тъй като паскалната стойност е много малка, често се използват големи единици:

килонютон на квадратен метър - 1kN / m 2 = 1 * 10 3 N / m 2

меганьютон на квадратен метър - 1MN / m 2 = 1 * 10 6 N / m 2

Налягане, равно на 1 * 10 5 N / m 2, се нарича бар (bar).

Във физическата система единицата за измерване на налягането е дин на квадратен сантиметър (дин / m2), в техническа система- килограм сила на квадратен метър (kgf / m 2). На практика налягането на течността обикновено се измерва в kgf / cm 2, а налягане, равно на 1 kgf / cm 2, се нарича техническа атмосфера (at).

Има следната връзка между всички тези единици:

1at = 1 kgf / cm 2 = 0,98 bar = 0,98 * 10 5 Pa = 0,98 * 10 6 dyn = 10 4 kgf / m 2

Трябва да се помни, че има разлика между техническата атмосфера (at) и физическата атмосфера (At). 1 At = 1,033 kgf / cm 2 и представлява нормално наляганена морското равнище. Атмосферното налягане зависи от надморската височина на местоположението над морското равнище.

Измерване на хидростатично налягане

На практика те използват различни начиникато се вземе предвид големината на хидростатичното налягане. Ако при определяне на хидростатичното налягане се вземе предвид и атмосферното налягане, действащо върху свободната повърхност на течността, то се нарича пълно или абсолютно. В този случай налягането обикновено се измерва в технически атмосфери, наречени абсолютни (ata).

Често при отчитане на налягането не се взема предвид атмосферното налягане върху свободната повърхност, като се определя така нареченото излишно хидростатично налягане, или манометър, т.е. налягане над атмосферното.

Манометричното налягане се определя като разликата между абсолютното налягане в течността и атмосферното налягане.

Rman = Rabs - Rathm

и също се измерва в технически атмосфери, наречени в този случай излишък.

Случва се хидростатичното налягане в течността да е по-малко от атмосферното налягане. В този случай се казва, че в течността има вакуум. Количеството вакуум е равно на разликата между атмосферното и абсолютното налягане в течност

Rvak = Rathm - Rabs

и се измерва от нула до атмосфера.


Хидростатичното налягане на водата има две основни свойства:
Той е насочен по вътрешната нормала към областта, върху която действа;
Големината на налягането в дадена точка не зависи от посоката (т.е. от ориентацията в пространството на мястото, където се намира точката).

Първото свойство е просто следствие от факта, че в покойния флуид няма тангенциални и опънни сили.

Да предположим, че хидростатичното налягане не е нормално, т.е. не перпендикулярно, а под някакъв ъгъл към обекта. След това може да се разложи на два компонента - нормален и допирателен. Наличието на тангенциална компонента, поради липсата на сили на съпротивление спрямо сили на срязване в покойния флуид, неизбежно би довело до движението на флуида по платформата, т.е. ще наруши равновесието й.

Следователно единствената възможна посокахидростатичното налягане е неговата посока, нормална на обекта.

Ако приемем, че хидростатичното налягане е насочено не по вътрешната, а по външната норма, т.е. не вътре в разглеждания обект, а навън от него, тогава поради факта, че течността не се съпротивлява на силите на опън, частиците на течността ще започнат да се движат и нейното равновесие ще се наруши.

Следователно хидростатичното налягане на водата винаги е насочено по вътрешната норма и е налягането на натиск.

От същото правило следва, че ако налягането се промени в даден момент, тогава налягането във всяка друга точка на тази течност ще се промени със същото количество. Това е законът на Паскал, който е формулиран по следния начин: Натискът, упражняван върху течността, се предава вътре в течността във всички посоки с еднаква сила.

Работата на машини, работещи под хидростатично налягане, се основава на прилагането на този закон.

Подобни видеа

Друг фактор, влияещ върху величината на налягането, е вискозитетът на течността, който доскоро обикновено се пренебрегваше. С появата на агрегати, работещи при високо налягане, трябваше да се вземе предвид и вискозитетът. Оказа се, че при промяна на налягането вискозитетът на някои течности, като например масла, може да се промени няколко пъти. И това вече определя възможността за използване на такива течности като работна среда.

Налягането е физическа величина, която играе специална роля в природата и човешкия живот. Това явление, невидимо за окото, засяга не само състоянието заобикаляща средано и много добре се усеща от всички. Нека да видим какво представлява, какви видове съществуват и как да намерим налягане (формула) в различни среди.

Това, което се нарича налягане във физиката и химията

Този термин се отнася до важна термодинамична величина, която се изразява в съотношението на силата, перпендикулярна на упражненото налягане върху повърхността, върху която действа. Това явление не зависи от размера на системата, в която работи, следователно се отнася до интензивни количества.

В състояние на равновесие налягането е еднакво във всички точки на системата.

Във физиката и химията това се обозначава с буквата "P", което е съкращение за латинско иметермин - pressūra.

Ако идваза осмотичното налягане на течността (балансът между налягането вътре и извън клетката), се използва буквата "P".

Единици за налягане

Според стандартите на международната система SI разглежданото физическо явление се измерва в паскали (кирилица - Pa, латиница - Ra).

Въз основа на формулата за налягане се оказва, че един Pa е равен на един N (нютон - разделен на един квадратен метър (единица площ).

На практика обаче е доста трудно да се прилагат паскали, тъй като тази единица е много малка. В тази връзка, в допълнение към стандартите SI, тази стойност може да бъде измерена по различен начин.

По-долу са най-известните му аналози. Повечето от тях са широко използвани в бившия СССР.

  • Барове... Един бар е равен на 105 Pa.
  • Тори или милиметри живак.Приблизително един тор отговаря на 133, 3223684 Pa.
  • Милиметри вода.
  • Водомери.
  • Техническа атмосфера.
  • Физически атмосфери.Един атм е равен на 101 325 Pa и 1,033233 атм.
  • Килограм-сила на квадратен сантиметър.Разграничават се също тон-сила и грам-сила. Освен това има аналог на силата на паунд на квадратен инч.

Обща формула за налягане (физика от 7 клас)

От определението на дадено физическо количество можете да определите начина да го намерите. Изглежда като снимката по-долу.

В него F е силата, а S е площта. С други думи, формулата за намиране на налягането е неговата сила, разделена на повърхността, върху която действа.

Може да се запише и по следния начин: P = mg / S или P = pVg / S. Така тази физическа величина се оказва свързана с други термодинамични променливи: обем и маса.

Следният принцип важи за натиска: какво по-малко пространство, която се влияе от силата, толкова по-силна натискаща сила пада върху нея. Ако същата площ се увеличи (със същата сила) - необходимата стойностнамалява.

Формула за хидростатично налягане

Различните състояния на агрегация на веществата осигуряват наличието на свойства, които са различни едно от друго. Въз основа на това методите за определяне на P в тях също ще бъдат различни.

Например, формулата за водно налягане (хидростатично) изглежда така: P = pgh. Важи и за газове. Освен това не може да се използва за изчисляване атмосферно налягане, поради разликата във височините и плътността на въздуха.

В тази формула p е плътността, g е ускорението на гравитацията, а h е височината. Въз основа на това, колкото по-дълбоко е потопен обект или обект, толкова по-голямо е налягането, упражнявано върху него вътре в течността (газ).

Разглежданият вариант е адаптация класически пример P = F / S.

Ако си припомним, че силата е равна на производната на масата по скоростта на свободно падане (F = mg), а масата на течността е производната на обема по плътността (m = pV), тогава формулата налягането може да се запише като P = pVg / S. В този случай обемът е площ, умножена по височина (V = Sh).

Ако вмъкнете тези данни, се оказва, че площта в числителя и знаменателя може да бъде намалена и на изхода - горната формула: P = pgh.

Като се има предвид налягането в течности, си струва да се помни, че за разлика от твърдите тела, в тях често е възможна кривина на повърхностния слой. А това от своя страна допринася за образуването на допълнителен натиск.

За такива ситуации се използва малко по-различна формула за налягане: P = P 0 + 2QH. В този случай Р 0 е налягането на неизвития слой, а Q е повърхността на напрежение на течността. H е средната кривина на повърхността, която се определя от закона на Лаплас: H = ½ (1 / R 1 + 1 / R 2). Компонентите R 1 и R 2 са главните радиуси на кривина.

Парциално налягане и неговата формула

Въпреки че методът P = pgh е приложим както за течности, така и за газове, е по-добре да се изчисли налягането в последните по малко по-различен начин.

Факт е, че в природата по правило не се срещат често абсолютно чисти вещества, тъй като в нея преобладават смеси. И това се отнася не само за течности, но и за газове. И както знаете, всеки от тези компоненти извършва различно налягане, наречено частично.

Доста е лесно да го дефинирате. То е равно на сумата от налягането на всеки компонент от разглежданата смес (идеален газ).

От това следва, че формулата за парциалното налягане изглежда така: P = P 1 + P 2 + P 3 ... и така нататък, според броя на съставните компоненти.

Често има случаи, когато е необходимо да се определи налягането на въздуха. Някои хора обаче погрешно извършват изчисления само с кислород по схемата P = pgh. Но въздухът е смес от различни газове. Съдържа азот, аргон, кислород и други вещества. Въз основа на текущата ситуация формулата за въздушно налягане е сумата от наляганията на всички негови компоненти. Така че, трябва да вземете гореспоменатия P = P 1 + P 2 + P 3 ...

Най-често срещаните инструменти за измерване на налягането

Въпреки факта, че не е трудно да се изчисли разглежданата термодинамична величина с помощта на горните формули, понякога просто няма време за извършване на изчислението. В крайна сметка винаги трябва да вземете предвид многобройните нюанси. Ето защо, за удобство, в продължение на няколко века са разработени редица устройства, които правят това вместо хората.

Всъщност почти всички устройства от този вид са разновидности на манометър (той помага да се определи налягането в газове и течности). Те обаче се различават по дизайн, точност и обхват.

  • Атмосферното налягане се измерва с помощта на манометър, наречен барометър. Ако е необходимо да се определи вакуума (тоест налягането е под атмосферното), се използва друг вид от него, вакуумномер.
  • Да открия кръвно наляганепри човек се използва сфигмоманометър. За повечето той е по-известен като неинвазивен тонометър. Има много разновидности на такива устройства: от живачни механични до напълно автоматични цифрови. Точността им зависи от материалите, от които са изработени и мястото на измерване.
  • Разликите в налягането в околната среда (на английски - спад на налягането) се определят с помощта на или диференциални манометри (да не се бъркат с динамометри).

Видове натиск

Като се има предвид налягането, формулата за намирането му и неговите вариации за различни вещества, си струва да научите за разновидностите на тази стойност. Има пет от тях.

  • Абсолютно.
  • Барометричен
  • Прекомерно.
  • Вакуум.
  • Диференциал.

Абсолютно

Това е името на общото налягане, под което се намира дадено вещество или обект, без да се отчита влиянието на други газообразни съставки на атмосферата.

Измерва се в паскали и е сумата от излишъка и атмосферното налягане. Това е и разликата между барометрични и вакуумни типове.

Изчислява се по формулата P = P 2 + P 3 или P = P 2 - P 4.

Референтната точка за абсолютното налягане в условията на планетата Земя е налягането вътре в контейнера, от който се отстранява въздухът (т.е. класическият вакуум).

Само този тип налягане се използва в повечето термодинамични формули.

Барометричен

Този термин се отнася до налягането на атмосферата (гравитацията) върху всички обекти и обекти в нея, включително повърхността на самата Земя. На повечето е познат и с името атмосферен.

Той се класира като и стойността му варира в зависимост от мястото и времето на измерване, както и метеорологичните условия и това, че е над/под морското равнище.

Величината на барометричното налягане е равна на модула на силата на атмосферата върху площ от една единица по нормалата към нея.

В стабилна атмосфера величината на това физическо явление е равна на теглото на въздушен стълб върху основа с площ, равна на единица.

Нормата на барометричното налягане е 101 325 Pa (760 mm Hg при 0 градуса по Целзий). Освен това, колкото по-високо е обектът от земната повърхност, толкова по-ниско става атмосферното налягане върху него. На всеки 8 km той намалява със 100 Pa.

Поради това свойство в планината водата в чайниците кима много по-бързо, отколкото у дома на печката. Факт е, че налягането влияе върху точката на кипене: с намаляването на последната намалява. И обратно. Това свойство е в основата на работата на такива кухненски уредикато тенджера под налягане и автоклав. Увеличаването на налягането вътре в тях допринася за образуването на повече високи температуриотколкото в конвенционалните тенджери на печката.

Използва се за изчисляване на барометричното налягане с помощта на формулата за барометрична височина. Изглежда като снимката по-долу.

P е търсената стойност на височина, P 0 е плътността на въздуха близо до повърхността, g е ускорението на гравитацията, h е височината над Земята, m е моларна масагаз, t е температурата на системата, r е универсалната газова константа 8,3144598 J⁄ (mol x K), а e е числото на Ойлер, равно на 2,71828.

Често в горната формула за атмосферно налягане вместо R се използва K - константата на Болцман. Универсалната газова константа често се изразява чрез нейния продукт чрез числото на Авогадро. По-удобно е за изчисления, когато броят на частиците е даден в молове.

При извършване на изчисления винаги си струва да се вземе предвид възможността за промени в температурата на въздуха поради промяна в метеорологичната ситуация или при изкачване над морското равнище, както и географската ширина.

Габарит и вакуум

Разликата между атмосферното и измереното налягане на околната среда се нарича манометър. В зависимост от резултата името на количеството се променя.

Ако е положително, се нарича манометър.

Ако полученият резултат е със знак минус, той се нарича вакууммер. Струва си да се помни, че не може да бъде по-голям от барометричния.

Диференциал

Тази стойност е разликата в налягането в различни точки на измерване. Обикновено се използва за определяне на спада на налягането в част от оборудването. Това е особено вярно в петролната индустрия.

След като разберем какъв вид термодинамична величина се нарича налягане и с какви формули се намира, можем да заключим, че това явление е много важно и следователно знанията за него никога няма да бъдат излишни.

Калкулаторът по-долу е предназначен да изчисли дадено неизвестно количество, използвайки формулата за налягането на течен стълб.
Самата формула:

Калкулаторът ви позволява да намерите

  • налягането на течния стълб от известната плътност на течността, височината на течния стълб и ускорението на гравитацията
  • височината на течния стълб от известното налягане на течността, плътността на течността и ускорението на гравитацията
  • плътност на течността от известното налягане на течността, височината на течния стълб и ускорението на гравитацията
  • ускорение на гравитацията на базата на известното налягане на флуида, плътността на флуида и височината на флуидния стълб

Извличането на формули за всички случаи е тривиално. За плътност стойността по подразбиране е плътността на водата, за ускорение на гравитацията - земното ускорение, а за налягане - стойност, равна на едно атмосферно налягане. Малко теория, както обикновено, под калкулатора.

налягане плътност надморска височина гравитационно ускорение

Налягане на течността, Pa

Височина на колоната за течност, m

Плътност на течността, kg / m3

Ускорение на свободно падане, m / s2

Хидростатично налягане- налягането на водния стълб над условното ниво.

Формулата за хидростатично налягане е лесна за извличане

Тази формула показва, че налягането не зависи от площта на съда или неговата форма. Зависи само от плътността и височината на колоната на определена течност. От което следва, че с увеличаване на височината на съда можем с малък обем да създадем доста високо налягане.
През 1648 г. Блез Паскал демонстрира това. Той вмъкна тясна тръба в затворена бъчва, пълна с вода, и, като се изкачи до балкона на втория етаж, изля халба вода в тази тръба. Поради малката дебелина на тръбата водата в нея се издига на голяма височина, а налягането в цевта се увеличава толкова много, че приставките на цевта не могат да издържат и тя се напуква.

Това води и до такъв феномен като хидростатичния парадокс.

Хидростатичен парадокс- явление, при което силата на тегловното налягане на течността, излята в съда върху дъното на съда, може да се различава от теглото на излятата течност. В съдове с нарастващо нагоре напречно сечение, силата на натиск върху дъното на съда по-малко теглотечност, в съдове с намаляващо нагоре напречно сечение, силата на натиск върху дъното на съда е по-голяма от теглото на течността. Силата на натиск на течността върху дъното на съда е равна на теглото на течността само за цилиндричен съд.

На снимката по-горе налягането на дъното на съда е еднакво във всички случаи и не зависи от теглото на излятата течност, а само от нейното ниво. Причината за хидростатичния парадокс е, че течността притиска не само дъното, но и стените на съда. Налягането на флуида върху наклонените стени има вертикален компонент. В съд, разширяващ се нагоре, той е насочен надолу, в съд, стесняващ се нагоре, е насочен нагоре. Теглото на течността в съда ще бъде равно на сумата от вертикалните компоненти на налягането на течността върху цялата вътрешна площ на съда

Течностите и газовете предават във всички посоки не само външния натиск, упражняван върху тях, но и налягането, което съществува вътре в тях поради тежестта на собствените им части. Горните слоеве от течността притискат средните, тези – долните, а последните – долните.

Налягането, упражнявано от течност в покой, се нарича хидростатичен.

Получаваме формула за изчисляване на хидростатичното налягане на течност на произволна дълбочина h (в близост до точка А на фигура 98). Силата на натиск, действаща на това място от страната на горния тесен вертикален течен стълб, може да се изрази по два начина:
първо, като произведение на налягането в основата на тази колона от нейната площ на напречното сечение:

F = pS;

второ, като теглото на същия течен стълб, т.е. произведението на течната маса (която може да се намери по формулата m = ρV, където обемът V = Sh) от гравитационното ускорение g:

F = mg = ρShg.

Нека приравним двата израза за силата на натиск:

pS = ρShg.

Разделяйки двете страни на това равенство на площта S, намираме налягането на флуида на дълбочина h:

p = ρgh. (37.1)

имаме формула за хидростатично налягане. Хидростатичното налягане на всяка дълбочина вътре в течността не зависи от формата на съда, в който се намира течността, и е равно на произведението от плътността на течността, ускорението на гравитацията и дълбочината, на която е налягането разглеждан.

Едно и също количество вода, намирайки се в различни съдове, може да упражнява различен натиск върху дъното. Тъй като това налягане зависи от височината на колоната на течността, то ще бъде по-голямо в тесните съдове, отколкото в широките. Поради това дори малко количество вода може да създаде много високо налягане. През 1648 г. Б. Паскал много убедително демонстрира това. Той вмъкна тясна тръба в затворена бъчва, пълна с вода, и, като се изкачи до балкона на втория етаж на къщата, изля чаша вода в тази тръба. Поради малката дебелина на тръбата водата в нея се издига на голяма височина, а налягането в цевта се увеличава толкова много, че приставките на цевта не могат да издържат и тя се напуква (фиг. 99).
Нашите резултати са валидни не само за течности, но и за газове. Техните слоеве също се притискат един към друг и следователно в тях съществува и хидростатично налягане.

1. Какво налягане се нарича хидростатично? 2. От какви стойности зависи това налягане? 3. Изведете формулата за хидростатично налягане на произволна дълбочина. 4. Как можете да създадете много налягане с малко вода? Разкажете ни за опита на Паскал.
Експериментално задание.Вземете висок съд и направете три малки дупки в стената му различни височини... Покрийте дупките с пластилин и напълнете съда с вода. Отворете отворите и наблюдавайте изтичащата вода (фиг. 100). Защо вода изтича от дупките? Какво означава, че налягането на водата се увеличава с дълбочината?

ВиК, изглежда, не дава специална причина да се ровим в джунглата на технологиите, механизмите, да се занимаваме със стриктни изчисления за изграждане най-сложните схеми... Но такава визия е бегъл поглед към водопровода. Истинската водопроводна индустрия по никакъв начин не отстъпва по сложност на процесите и, подобно на много други индустрии, изисква професионален подход. От своя страна професионализмът е солиден запас от знания, на които се основава водопроводната инсталация. Нека се потопим (макар и не твърде дълбоко) в образователния поток по водопроводчици, за да се доближим една крачка по-близо до професионалния статус на водопроводчик.

Основната основа на съвременната хидравлика се формира, когато Блез Паскал открива, че действието на налягането на флуида е постоянно във всяка посока. Действието на налягането на течността е насочено под прав ъгъл към повърхността.

Ако измервателното устройство (манометър) е поставено под слой течност на определена дълбочина и чувствителният му елемент е насочен в различни посоки, показанията за налягане ще останат непроменени във всяка позиция на манометъра.

Тоест налягането на флуида не зависи по никакъв начин от промяната в посоката. Но налягането на течността на всяко ниво зависи от параметъра на дълбочината. Ако измервателният уред се премести по-близо до повърхността на течността, показанието ще намалее.

Съответно, измерените показания ще се увеличат по време на потапяне. Освен това, в условия на удвояване на дълбочината, параметърът на налягането също ще се удвои.

Законът на Паскал ясно демонстрира ефекта на водното налягане в най-познатите условия за съвременния живот.

Следователно, когато се задава скоростта на флуида, част от първоначалната й статична глава се използва за организиране на тази скорост, която по-късно съществува като скорост на налягането.

Обем и дебит

Обемът на течността, преминаващ през определена точка в даден момент, се счита за обем на потока или скорост на потока. Обемът на потока обикновено се изразява в литри в минута (l/min) и е свързан с относителното налягане на флуида. Например 10 литра в минута при 2,7 атм.

Скоростта на потока (скорост на флуида) се дефинира като средната скорост, с която течността се движи покрай дадена точка. Обикновено се изразява в метри в секунда (m/s) или метри в минута (m/min). Дебитът е важен фактор при калибриране на хидравлични линии.


Обемът и дебитът на течността традиционно се считат за „свързани“ показатели. При същия обем на предаване скоростта може да варира в зависимост от напречното сечение на прохода

Обемът и дебитът често се разглеждат едновременно. При равни други условия (при постоянен обем на впръскване), скоростта на потока се увеличава с намаляване на размера на секцията или тръбата, а скоростта на потока намалява с увеличаване на секцията.

По този начин се наблюдава забавяне на скоростта на потока в широки части на тръбопроводите, а в тесни места, напротив, скоростта се увеличава. В същото време обемът на водата, преминаващ през всяка от тези контролни точки, остава непроменен.

Принципът на Бернули

Добре познатият принцип на Бернули е изграден върху логиката, когато повишаването (спадането) на налягането на флуида винаги е придружено от намаляване (увеличаване) на скоростта. Обратно, увеличаването (намаляването) на скоростта на течността води до намаляване (увеличаване) на налягането.

Този принцип е в основата на редица често срещани водопроводни явления. Като тривиален пример, принципът на Бернули е „виновен“ за това, че завесата за душ се „издърпва навътре“, когато потребителят пусне водата.

Разликата в налягането отвън и отвътре причинява сила върху завесата на душа. С тази сила завесата се изтегля навътре.

Друг добър пример е спрей бутилка парфюм, когато се създава зона ниско наляганепоради високата скорост на въздуха. И въздухът носи течността заедно с нея.


Принципът на Бернули за самолетно крило: 1 - ниско налягане; 2 - високо налягане; 3 - бърз поток; 4 - бавен поток; 5 - крило

Принципът на Бернули също така показва защо прозорците в дома имат способността да се чупят спонтанно при урагани. В такива случаи изключително високата скорост на въздуха извън прозореца води до факта, че налягането отвън става много по-малко от налягането вътре, където въздухът остава практически неподвижен.

Значителната разлика в здравината просто избутва прозорците навън, което води до счупване на стъклото. Ето защо, когато наближава силен ураган, по същество трябва да отворите прозорците възможно най-широко, за да изравните налягането вътре и извън сградата.

И още няколко примера, когато принципът на Бернули работи: издигането на самолет, последвано от полет за сметка на крилата и движението на "извити топки" в бейзбола.

И в двата случая се създава разлика в скоростта на преминаване на въздуха покрай обекта отгоре и отдолу. При крилата на самолета разликата в скоростта се създава от движението на клапите; в бейзбола - от наличието на вълнообразен ръб.

Домашна ВиК практика



 


Прочети:



Обща психология stolyarenko a m

Обща психология stolyarenko a m

Същността на психиката и психиката. Науката е социално явление, неразделна част от общественото съзнание, форма на човешкото познание за природата, ...

Общоруска тестова работа за курса за начално училище

Общоруска тестова работа за курса за начално училище

VLOOKUP. Руски език. 25 опции за типични задачи. Волкова Е.В. и др. М.: 2017 - 176 с. Това ръководство напълно отговаря на...

Човешка физиология обща спортна възраст

Човешка физиология обща спортна възраст

Текуща страница: 1 (книгата има общо 54 страници) [достъпен откъс за четене: 36 страници] Шрифт: 100% + Алексей Солодков, Елена ...

Лекции по методика на обучението по руски език и литература в началното училище методическа разработка по темата

Лекции по методика на обучението по руски език и литература в началното училище методическа разработка по темата

Помагалото съдържа систематичен курс по преподаване на граматика, четене, литература, правопис и развитие на речта за по-малките ученици. Намерено в него...

feed-image Rss