Hidrostatik dipanggil bahagian hidraulik, yang mengkaji undang-undang keseimbangan cecair dan penggunaan praktikal undang-undang ini dipertimbangkan. Untuk memahami hidrostatik, adalah perlu untuk menentukan dalam beberapa konsep dan definisi.

Undang-undang Pascal untuk hidrostatik.

Pada tahun 1653, saintis Perancis B. Pascal dibuka oleh undang-undang, yang dipanggil undang-undang asas hidrostatik.

Dia terdengar seperti ini:

Tekanan pada permukaan cecair yang dihasilkan oleh kuasa luaran disebarkan dalam cecair yang sama di semua arah.

Undang-undang Pascal mudah difahami jika anda melihat struktur molekul bahan tersebut. Dalam cecair dan gas, molekul mempunyai kebebasan relatif, mereka dapat bergerak relatif antara satu sama lain, tidak seperti pepejal. Dalam pepejal, molekul dikumpulkan dalam kisi kristal.

Kebebasan relatif, yang dimiliki oleh molekul cecair dan gas, memungkinkan untuk menghantar tekanan yang dihasilkan oleh cecair atau gas bukan sahaja ke arah daya, tetapi juga dalam semua arahan lain.

Undang-undang Pascal untuk hidrostatik telah didapati meluas dalam industri. Undang-undang ini menetapkan karya hidroautomatika, mesin kawalan CNC, kereta dan pesawat udara dan banyak mesin hidraulik lain.

Definisi dan formula tekanan hidrostatik

Dari yang dinyatakan di atas di atas, Pascal mengikuti bahawa:

Tekanan hidrostatik adalah tekanan yang dihasilkan pada cecair graviti.

Besarnya tekanan hidrostatik tidak bergantung kepada bentuk vesel di mana cecair terletak dan ditentukan oleh kerja

P \u003d ρh, di mana

ρ - kepadatan cecair

g - pecutan kejatuhan percuma

h adalah kedalaman di mana tekanan ditentukan.

Untuk menggambarkan formula ini, lihat 3 kapal yang berbeza bentuk.

Dalam semua tiga kes. Tekanan bendalir di bahagian bawah vesel adalah sama.

Tekanan cecair penuh di dalam kapal adalah sama

P \u003d p0 + ρh, di mana

P0 - Tekanan pada permukaan cecair. Dalam kebanyakan kes, atmosfera yang sama diterima.

Kuasa tekanan hidrostatik

Kami menyerlahkan dalam cecair dalam keseimbangan, beberapa kelantangan, kemudian menyebarkannya dengan satah sewenang-wenangnya AB ke dua bahagian dan melemparkan secara mental salah satu daripada bahagian-bahagian ini, seperti bahagian atas. Pada masa yang sama, kita mesti melekat pada satah pasukan, tindakan yang akan bersamaan dengan tindakan kiri bahagian atas jumlah untuk baki ia.

Pertimbangkan dalam urutan pesawat AV ditutup kontur dengan kawasan δf, yang merangkumi beberapa titik sewenang-wenang a. Biarkan kuasa δp mempengaruhi kawasan ini.

Maka tekanan hidrostatik yang kelihatan seperti

RSR \u003d δp / δf

mewakili daya yang bertindak di kawasan unit akan dipanggil purata tekanan hidrostatik atau voltan tekanan hidrostatik purata di kawasan δf.

Tekanan yang benar dalam pelbagai titik kawasan ini boleh menjadi berbeza: pada satu mata ia mungkin lebih besar, dalam yang lain - kurang tekanan hidrostatik purata. Jelas, in am Tekanan purata PCP akan menjadi kurang berbeza dari tekanan sebenar pada titik A, yang lebih kecil kawasan δF adalah, dan dalam batas, tekanan purata bertepatan dengan tekanan yang benar pada titik A.

Untuk cecair dalam keseimbangan, tekanan hidrostatik cecair adalah sama dengan voltan pemampatan dalam pepejal.

Unit pengukuran tekanan dalam sistem SI adalah Newton meter persegi (N / m 2) - Ia dipanggil Pascal (PA). Oleh kerana magnitud Pascal sangat kecil, unit yang disatukan digunakan:

kilonuteton per meter persegi - 1kn / m 2 \u003d 1 * 10 3 n / m 2

megantytone per meter persegi - 1mn / m 2 \u003d 1 * 10 6 n / m 2

Tekanan adalah sama dengan 1 * 10 5 n / m 2 yang dipanggil bar (bar).

Dalam sistem fizikal, unit niat tekanan adalah Dina per sentimeter persegi (Dina / m 2), dalam sistem teknikal - Kilogram-Angkatan per meter persegi (kgf / m 2). Tekanan cecair praktikal biasanya diukur dalam KGF / CM 2, dan tekanan yang sama dari 1 kgf / cm 2 dipanggil suasana teknikal (AT).

Antara semua unit ini, terdapat nisbah berikut:

1at \u003d 1 kgf / cm 2 \u003d 0.98 bar \u003d 0.98 * 10 5 pa \u003d 0.98 * 10 6 din \u003d 10 4 kgf / m 2

Ia harus diingati di antara suasana teknikal (suasana dan suasana fizikal (AT) terdapat perbezaan. 1 pada \u003d 1,033 kgf / cm 2 dan adalah tekanan normal di paras laut. Tekanan atmosfera bergantung kepada ketinggian lokasi tempat di atas paras laut.

Pengukuran tekanan hidrostatik

Dalam amalan, memohon pelbagai kaedah. Menyumbang tekanan hidrostatik. Jika, dalam menentukan tekanan hidrostatik, tekanan atmosfera yang bertindak pada permukaan bebas cecair dipanggil, dipanggil penuh atau mutlak. Dalam kes ini, nilai tekanan biasanya diukur dalam atmosfera teknikal, yang dipanggil mutlak (ATA).

Selalunya, apabila mengambil kira tekanan, tekanan atmosfera pada permukaan bebas tidak diambil kira, menentukan apa yang dipanggil tekanan hidrostatik yang berlebihan, atau tekanan tolok tekanan, iaitu. Tekanan ke atas atmosfera.

Tekanan tekanan ditakrifkan sebagai perbezaan antara tekanan mutlak dalam tekanan cecair dan atmosfera.

RENM \u003d RASS - RATM

dan juga diukur dalam atmosfera teknikal, yang dipanggil dalam kes ini berlebihan.

Ia berlaku bahawa tekanan hidrostatik dalam cecair berubah menjadi kurang atmosfera. Dalam kes ini, mereka mengatakan bahawa terdapat vakum dalam cecair. Nilai vakum sama dengan perbezaan antara tekanan atmosfera dan dan mutlak dalam cecair

Rvac \u003d ratm - rass

dan diukur dari sifar ke atmosfera.

Tekanan hidrostatik air mempunyai dua sifat utama:
Ia diarahkan di sepanjang batin biasa ke kawasan itu, yang sah;
Nilai tekanan pada ketika ini tidak bergantung kepada arah (iaitu, pada orientasi di ruang angkasa di mana titik terletak).

Harta pertama adalah akibat yang mudah dari kedudukan itu bahawa tidak ada usaha tangen dan tegangan dalam cecair berehat.

Katakan bahawa tekanan hidrostatik diarahkan bukan dengan normal, iaitu. Tidak berserenjang dengan, dan di beberapa sudut ke laman web ini. Kemudian ia boleh diuraikan menjadi dua komponen - normal dan tangen. Kehadiran komponen tangen disebabkan oleh kekurangan daya rintangan dalam cecair berehat, usaha peralihan tidak dapat dielakkan membawa kepada pergerakan cecair di sepanjang laman web ini, iaitu. Ia akan melanggar keseimbangannya.

Oleh itu, satu-satunya arah yang mungkin Tekanan hidrostatik adalah arahannya pada normal ke laman web ini.

Sekiranya kita menganggap bahawa tekanan hidrostatik diarahkan bukan pada batin, tetapi pada luar biasa, iaitu. Tidak di dalam objek yang sedang dipertimbangkan dan keluar daripadanya, maka disebabkan oleh fakta bahawa cecair tidak menentang dengan usaha regangan - zarah cecair akan bergerak dan keseimbangannya akan dilanggar.

Akibatnya, tekanan air hidrostatik sentiasa diarahkan di sepanjang batin yang normal dan tekanan mampatan.

Dari peraturan yang sama, ia mengikuti bahawa jika tekanan diubah pada satu ketika, maka tekanan di mana-mana titik lain perubahan cecair ini kepada nilai yang sama. Ini adalah undang-undang Pascal, yang dirumuskan seperti berikut: Tekanan yang dihasilkan pada cecair disebarkan di dalam cecair dalam semua arah dengan kekuatan yang sama.

Penggunaan undang-undang ini berdasarkan tindakan mesin yang beroperasi di bawah tekanan hidrostatik.

Satu lagi faktor yang mempengaruhi nilai tekanan adalah kelikatan cecair, yang sehingga baru-baru ini ia bagus untuk mengabaikan. Dengan kemunculan agregat tekanan tinggi, kelikatan perlu diambil kira. Ternyata dengan perubahan tekanan, kelikatan beberapa cecair, seperti minyak, boleh berubah beberapa kali. Dan ini sudah menentukan keupayaan untuk menggunakan cecair tersebut sebagai medium kerja.

Tekanan adalah nilai fizikal yang memainkan peranan khusus dalam sifat dan kehidupan seseorang. Fenomena mata yang tidak kelihatan ini bukan sahaja memberi kesan kepada keadaan ambienTetapi ia sangat dirasakan oleh semua orang. Mari kita fikirkan apa itu, apa jenisnya wujud dan bagaimana untuk mencari tekanan (formula) dalam persekitaran yang berbeza.

Apa yang dipanggil tekanan dalam fizik dan kimia

Istilah ini dirujuk sebagai nilai termodinamik yang penting, yang dinyatakan dalam nisbah tekanan tegas yang diberikan di kawasan tekanan di mana ia memberi kesan. Fenomena ini tidak bergantung kepada saiz sistem di mana ia bertindak, oleh itu berkaitan dengan nilai intensif.

Dalam keadaan keseimbangan, tekanan adalah sama untuk semua titik sistem.

Dalam fizik dan kimia, ia dilambangkan oleh huruf "P", yang merupakan pengurangan dari nama Latin. Terminal - Pressūra.

Sekiranya kami bercakap Pada tekanan cecair osmotik (keseimbangan antara tekanan di dalam dan di luar sel), huruf "P" digunakan.

Unit tekanan

Menurut piawaian Sistem Antarabangsa SI, fenomena fizikal yang sedang dipertimbangkan diukur dalam Pascals (Cyrillic - PA, Latinacea - RA).

Berdasarkan formula tekanan, ternyata bahawa satu PA adalah sama dengan satu H (Newton - dipisahkan oleh satu meter persegi (unit pengukuran kawasan).

Walau bagaimanapun, dalam praktiknya, agak sukar untuk memohon Pascals kerana unit ini sangat kecil. Dalam hal ini, sebagai tambahan kepada piawaian standard, nilai ini boleh diukur secara berbeza.

Berikut adalah rakan-rakannya yang paling terkenal. Kebanyakan mereka digunakan secara meluas pada expanses bekas USSR.

• Bar. Satu bar adalah 105 pa.
• Torra, atau milimeter pos merkuri. Kira-kira satu TORR sepadan dengan 133, 3223684 pa.
• Milimeter lajur air.
• Meter tiang air.
• Suasana teknikal.
• Suasana fizikal. Satu ATM adalah sama dengan 101 325 PA dan 1,033233 di.
• Kilogram-pasukan per sentimeter persegi. Juga membezakan Ton-Power dan Gram-Force. Di samping itu, terdapat analog Pound-Force per inci persegi.

Jumlah Formula Tekanan (Fizik Gred 7)

Dari definisi saiz fizikal ini, adalah mungkin untuk menentukan cara ia terletak. Ia kelihatan seperti dalam foto di bawah.

Di dalamnya F - ia adalah kuasa, dan S adalah kawasan. Dalam erti kata lain, formula untuk mencari tekanan adalah kuasa, dibahagikan kepada kawasan permukaan, yang mana ia terjejas.

Ia juga boleh direkodkan seperti berikut: P \u003d mg / s atau p \u003d Pvg / s. Oleh itu, nilai fizikal ini disebabkan oleh pembolehubah termodinamik yang lain: jumlah dan jisim.

Untuk tekanan, prinsip berikut adalah sah: apa kurang ruangyang dipengaruhi oleh kuasa - semakin besar jumlah rahmat kekuatan yang ada. Jika, kawasan bertambah (dengan kekuatan yang sama) - nilai skewing. berkurangan.

Formula tekanan hidrostatik

Negara agregat yang berbeza, menyediakan sifat-sifat yang dibezakan dari satu sama lain. Berdasarkan ini, kaedah penentuan P di dalamnya juga akan berbeza.

Sebagai contoh, formula tekanan air (hidrostatik) kelihatan seperti ini: P \u003d PGH. Ia juga terpakai kepada gas. Dalam kes ini, ia tidak boleh digunakan untuk mengira tekanan atmosfera, disebabkan oleh perbezaan ketinggian dan kepadatan udara.

Dalam formula ini, P adalah kepadatan, G adalah percepatan kejatuhan bebas, dan H adalah ketinggian. Berdasarkan ini, yang lebih mendalam subjek atau objek yang direndam, semakin tinggi tekanan bendalir (gas) yang diberikan kepadanya.

Pilihan yang dipersoalkan adalah penyesuaian contoh klasik P \u003d F / S.

Sekiranya kita ingat bahawa daya adalah sama dengan derivatif jisim pada kadar kejatuhan bebas (F \u003d mg), dan jisim cecair adalah derivatif kelantangan per kepadatan (M \u003d PV), maka formula tekanan boleh Ditulis sebagai P \u003d PVG / S. Kelantangan adalah persegi yang didarab dengan ketinggian (v \u003d sh).

Jika anda memasukkan data ini, ternyata kawasan dalam pengangka dan penyebut boleh dikurangkan pada output - formula yang disebutkan di atas: P \u003d PGH.

Memandangkan tekanan dalam cecair, perlu diingat bahawa, tidak seperti badan pepejal, kelengkungan lapisan permukaan sering mungkin di dalamnya. Dan ini, seterusnya, menyumbang kepada pembentukan tekanan tambahan.

Untuk situasi seperti ini, formula tekanan yang agak berbeza digunakan: P \u003d P 0 + 2QH. Dalam kes ini, P 0 adalah tekanan lapisan tidak melengkung, tetapi Q adalah permukaan ketegangan cecair. H adalah kelengkungan purata permukaan, yang ditentukan oleh undang-undang Laplace: H \u003d ½ (1 / R 1 + 1 / R 2). Komponen R 1 dan R 2 adalah radiasi kelengkungan utama.

Tekanan separa dan formulanya

Walaupun kaedah P \u003d PGH boleh digunakan untuk cecair dan gas, tekanan di kedua adalah lebih baik untuk mengira beberapa laluan lain.

Hakikatnya adalah sifat, sebagai peraturan, bahan-bahan yang benar-benar bersih tidak begitu sering dijumpai, kerana campuran dipadamkan di dalamnya. Dan ini terpakai bukan sahaja kepada cecair, tetapi juga gas. Dan seperti yang diketahui, setiap komponen ini membuat tekanan yang berbeza, dipanggil separa.

Ia agak mudah untuk menentukannya. Ia sama dengan jumlah tekanan setiap komponen campuran yang sedang dipertimbangkan (gas sempurna).

Daripada ini ia mengikuti bahawa formula untuk tekanan separa kelihatan dengan cara ini: P \u003d P 1 + P 2 + P 3 ... dan sebagainya, mengikut bilangan komponen komponen.

Tiada kes apabila perlu menentukan tekanan udara. Walau bagaimanapun, beberapa kesilapan melakukan pengiraan hanya dengan oksigen mengikut skim P \u003d PGH. Tetapi udara adalah campuran gas yang berbeza. Ia mempunyai nitrogen, argon, oksigen dan bahan-bahan lain. Berdasarkan keadaan semasa, formula tekanan udara adalah jumlah tekanan dari semua komponennya. Jadi, anda perlu menandatangani P \u003d P 1 + P 2 + P 3 ...

Peranti pengukuran tekanan yang paling biasa

Walaupun tidaklah sukar untuk mengira jumlah termodinamik jumlah termodinamik formula yang disebutkan di atas, kadang-kadang ia bukan semata-mata untuk dikira. Lagipun, anda harus sentiasa mengambil kira banyak nuansa. Oleh itu, untuk kemudahan, beberapa abad telah membangunkan beberapa peranti yang menjadikannya bukannya orang.

Malah, hampir semua peranti jenis ini adalah jenis tolok tekanan (ia membantu menentukan tekanan dalam gas dan cecair). Pada masa yang sama, mereka berbeza dalam reka bentuk, ketepatan dan skop permohonan.

• Tekanan atmosfera diukur dengan menggunakan tolok tekanan yang dirujuk sebagai barometer. Jika perlu untuk menentukan pelepasan (iaitu, tekanan lebih rendah daripada atmosfera) - pelbagai yang lain digunakan, meter vakum.
• Untuk belajar tekanan arteri Dalam seseorang, seorang sphygmomanometer akan bergerak. Kebanyakannya lebih terkenal di bawah nama Tonometer yang tidak invasif. Peranti sedemikian wujud banyak jenis: dari merkuri mekanikal untuk digital automatik sepenuhnya. Ketepatan mereka bergantung kepada bahan-bahan dari mana ia dihasilkan dan tempat pengukuran.
• Tekanan tekanan alam sekitar (dalam bahasa Inggeris - penurunan tekanan) ditentukan menggunakan atau diffrumometer (tidak boleh dikelirukan dengan dinamometer).

Jenis tekanan

Memandangkan tekanan, formula untuk lokasinya dan variasi untuk bahan yang berbeza, ia bernilai belajar tentang jenis nilai ini. Lima mereka.

• Mutlak.
• Barometric.
• Berlebihan.
• Vacuummetric.
• Perbezaan.

Mutlak

Ini adalah nama tekanan penuh di mana terdapat bahan atau objek, tanpa mengambil kira pengaruh komponen gas lain di atmosfera.

Ia diukur dalam Pascals dan menunjukkan jumlah tekanan yang berlebihan dan atmosfera. Ia juga merupakan perbezaan antara spesies barometrik dan vakum.

Ia dikira oleh Formula P \u003d P 2 + P 3 atau P \u003d P 2 - P 4.

Sepanjang permulaan rujukan untuk tekanan mutlak dalam keadaan planet Bumi, tekanan diambil di dalam tangki, dari mana udara dikeluarkan (iaitu, vakum klasik).

Hanya jenis tekanan yang digunakan dalam kebanyakan formula termodinamik.

Barometric.

Istilah ini dirujuk sebagai tekanan atmosfera (graviti) kepada semua objek dan objek di dalamnya, termasuk secara langsung permukaan bumi. Kebanyakannya juga dikenali sebagai atmosfera.

Ia dikira dan nilainya berubah berbanding dengan tempat dan masa pengukuran, serta keadaan cuaca dan mencari di atas / di bawah paras laut.

Besarnya tekanan barometrik adalah sama dengan modul daya atmosfera di kawasan unit yang biasa kepadanya.

Dalam suasana yang stabil, magnitud fenomena fizikal ini adalah sama dengan berat pilam udara di dasar dengan kawasan yang sama dengan satu.

Kadar tekanan barometrik ialah 101 325 PA (760 mm Hg Seni. Di 0 darjah Celsius). Pada masa yang sama, semakin tinggi objek ternyata dari permukaan bumi, semakin rendah tekanan di atasnya. Selepas setiap 8 km, ia berkurangan sebanyak 100 pa.

Terima kasih kepada harta tanah ini di pergunungan, air di Teapots meningkat lebih cepat daripada di rumah di atas dapur. Faktanya ialah tekanan memberi kesan kepada titik mendidih: yang terakhir berkurangan dengan penurunannya. Dan begitu juga sebaliknya. Hartanah ini membina kerja-kerja itu peranti dapurseperti periuk tekanan dan autoklaf. Peningkatan tekanan di dalamnya menyumbang kepada pembentukan lebih banyak suhu tinggibukannya dalam periuk biasa di atas dapur.

Digunakan untuk mengira tekanan atmosfera formula ketinggian barometrik. Ia kelihatan seperti ini seperti dalam foto di bawah.

P adalah nilai yang dikehendaki pada ketinggian, P 0 - kepadatan udara berhampiran permukaan, g - pecutan drop percuma, h - ketinggian di atas tanah, m - jisim molar Gas, T - Suhu Suhu, R - Gas Universal Constant 8,3144598 JA (MOL X K), dan E adalah bilangan The Eicler, sama dengan 2.71828.

Selalunya dalam formula yang disebutkan di atas tekanan atmosfera bukannya digunakan - yang berterusan Boltzmann. Melalui karyanya, pemalar gas sejagat sering dinyatakan untuk bilangan Avogadro. Ia lebih mudah untuk pengiraan apabila bilangan zarah ditentukan dalam tahi lalat.

Apabila melakukan perhitungan, ia sentiasa bernilai mempertimbangkan kemungkinan mengubah suhu udara disebabkan oleh perubahan keadaan meteorologi atau apabila ketinggian ditetapkan di atas paras laut, serta latitud geografi.

Berlebihan dan vakum

Perbezaan antara tekanan alam sekitar atmosfera dan diukur dipanggil tekanan berlebihan. Bergantung kepada hasilnya, nama itu berubah.

Jika ia positif, ia dipanggil tolok tekanan.

Sekiranya hasil yang diperolehi dengan tanda tolak dipanggil vakum. Perlu diingat bahawa ia tidak boleh menjadi lebih barometrik.

Berbeza

Nilai ini adalah perbezaan tekanan pada pelbagai pengukuran. Sebagai peraturan, ia digunakan untuk menentukan penurunan tekanan pada mana-mana peralatan. Ini terutama berlaku dalam industri minyak.

Dibezakan dengan fakta bahawa nilai termodinamik dipanggil tekanan dan dengan bantuan formula yang dijumpai, dapat disimpulkan bahwa fenomena ini sangat penting, dan oleh itu pengetahuannya tidak akan berlebihan.

Kalkulator direka untuk mengira nilai yang tidak diketahui mengikut yang ditentukan, menggunakan formula tekanan tekanan kolum cecair.
Formula itu sendiri:

Kalkulator membolehkan anda mencari

• tekanan lajur bendalir Menurut kepadatan cecair yang diketahui, ketinggian lajur cecair dan pecutan kejatuhan bebas
• ketinggian tiang bendalir mengikut tekanan yang diketahui dari cecair, kepadatan cecair dan pecutan kejatuhan bebas
• ketumpatan cecair pada tekanan bendalir yang diketahui, ketinggian lajur bendalir dan pecutan kejatuhan bebas
• percepatan kejatuhan bebas oleh tekanan bendalir yang diketahui, ketumpatan cecair dan ketinggian tiang bendalir

Output formula untuk semua kes adalah remeh. Untuk ketumpatan lalai, nilai kepadatan air digunakan untuk mempercepatkan kejatuhan bebas - pecutan bumi, dan untuk tekanan - nilai yang sama dengan tekanan dalam satu atmosfera. Teori kecil, seperti biasa, di bawah kalkulator.

pecutan ketinggian tekanan tekanan kejatuhan bebas

Tekanan dalam cecair

Ketinggian tiang cecair, m

Ketumpatan bendalir, kg / m3

Percepatan jatuh bebas, m / s2

Tekanan hidrostatik - Tekanan kalis air ke atas tahap bersyarat.

Formula tekanan hidrostatik dipaparkan cukup

Dari formula ini, jelas bahawa tekanan tidak bergantung kepada kawasan kapal atau bentuknya. Ia hanya bergantung kepada ketumpatan dan ketinggian lajur cecair tertentu. Apa yang berikut, bahawa dengan meningkatkan ketinggian kapal, kita boleh mencipta cukup dengan sedikit tekanan tinggi.
Pada tahun 1648, ini menunjukkan Blaze Pascal. Dia meletakkan dalam laras tertutup, dipenuhi dengan air, tiub sempit dan, naik ke balkoni tingkat kedua, menuangkan cawan air ke dalam tiub ini. Oleh kerana ketebalan kecil tiub, air di dalamnya naik ke ketinggian yang tinggi, dan tekanan dalam laras meningkat begitu banyak sehingga pengikat lembu tidak dapat menahannya, dan dia retak.

Ia juga membawa kepada fenomena ini sebagai paradoks hidrostatik.

Paradoks hidrostatik. - Fenomena di mana kuasa tekanan berat dicurahkan ke dalam vesel cecair ke bahagian bawah kapal mungkin berbeza dari berat cecair. Di dalam kapal dengan kursus yang semakin meningkat, daya tekanan di bahagian bawah kapal kurang berat badan Cecair, dalam kapal dengan seksyen rentas yang berkurangan, daya tekanan di bahagian bawah kapal adalah lebih besar daripada berat cecair. Kuasa tekanan bendalir di bahagian bawah vesel adalah sama dengan berat cecair hanya untuk kapal silinder.

Dalam gambar di bahagian atas, tekanan di bahagian bawah vesel dalam semua kes adalah sama dan tidak bergantung kepada berat cecair yang dicurahkan, tetapi hanya dari tahapnya. Penyebab paradoks hidrostatik adalah bahawa cecair menekan bukan sahaja di bahagian bawah, tetapi juga di dinding kapal. Tekanan bendalir pada dinding cenderung mempunyai komponen menegak. Dalam memperluaskan bahagian atas kapal, ia diarahkan, dalam sebuah kapal yang menyempitkan, ia diarahkan ke atas. Berat cecair di dalam kapal akan sama dengan jumlah komponen menegak tekanan bendalir ke seluruh kawasan dalaman kapal

Cecair dan gas dihantar ke semua arah bukan sahaja kepada mereka tekanan luaran, tetapi juga tekanan yang wujud di dalamnya disebabkan oleh berat bahagiannya sendiri. Lapisan atas cecair dikuasakan oleh medium, yang di bahagian bawah, dan yang terakhir - ke bawah.

Cecair reserved tekanan dipanggil hidrostatik.

Kami memperoleh formula untuk mengira tekanan hidrostatik cecair pada kedalaman yang sewenang-wenangnya (di kejiranan titik A dalam Rajah 98). Tekanan tekanan yang bertindak di tempat ini di sisi lajur menegak yang lebih sempit dari bendalir boleh dinyatakan dalam dua cara:
Pertama, sebagai kerja tekanan di dasar jawatan ini di kawasan seksyen salibnya:

F \u003d PS;

kedua, sebagai berat siaran cecair yang sama, iaitu, produk jisim cecair (yang boleh didapati mengikut formula m \u003d ρv, di mana volum v \u003d sh) untuk mempercepatkan kejatuhan bebas G:

F \u003d mg \u003d ρshg.

Kami menyamakan kedua-dua ungkapan untuk tekanan tekanan:

pS \u003d ρshg.

Membahagikan kedua-dua bahagian kesamaan ini di Square S, kami akan mendapati tekanan bendalir di kedalaman H:

p \u003d ρh.. (37.1)

Kami mendapat formula tekanan hidrostatik. Tekanan hidrostatik pada mana-mana kedalaman di dalam cecair tidak bergantung kepada bentuk vesel di mana cecair terletak, dan sama dengan produk ketumpatan cecair, mempercepatkan kejatuhan bebas dan kedalaman, di mana tekanan itu dipertimbangkan.

Jumlah air yang sama, yang berada di dalam kapal yang berbeza, boleh mempunyai tekanan yang berbeza di bahagian bawah. Oleh kerana tekanan ini bergantung kepada ketinggian lajur bendalir, maka dalam kapal sempit ia akan lebih besar daripada yang luas. Oleh kerana ini, walaupun sedikit air, anda boleh membuat tekanan yang sangat besar. Pada tahun 1648, ini sangat meyakinkan B. Pascal. Dia meletakkan tong tertutup yang penuh dengan air, tiub sempit dan, naik ke balkoni tingkat dua rumah, menuangkan bulatan air ke dalam tiub ini. Oleh kerana ketebalan kecil tiub, air di dalamnya naik ke ketinggian yang tinggi, dan tekanan di barbell meningkat begitu banyak sehingga pengikat lembu tidak dapat berdiri, dan dia retak (Rajah 99).
Keputusan yang diperoleh oleh kami bukan sahaja untuk cecair, tetapi juga untuk gas. Lapisan mereka juga diletakkan di antara satu sama lain, dan oleh itu mereka juga mempunyai tekanan hidrostatik.

1. Tekanan apa yang dipanggil hidrostatik? 2. Daripada nilai-nilai apa tekanan ini bergantung pada? 3. Output formula tekanan hidrostatik pada kedalaman sewenang-wenangnya. 4. Bagaimana anda boleh membuat tekanan yang besar menggunakan sedikit air? Beritahu kami tentang pengalaman Pascal.
Tugas eksperimen.Ambil sebuah kapal yang tinggi dan buat tiga lubang kecil di dindingnya ketinggian yang berbeza.. Tutup lapisan plasticine dan isi kapal dengan air. Buka lubang dan ikuti aliran air yang mengalir (Rajah 100). Mengapa kebocoran air keluar dari lubang? Apa yang berikut tekanan air meningkat dengan kedalaman?

Plumbing, nampaknya, tidak memberi alasan yang istimewa untuk menyelidiki dengan debresions teknologi, mekanisme, terlibat dalam pengiraan yang teliti untuk bangunan skim yang baik. Tetapi penglihatan seperti itu adalah pandangan yang cetek di paip. Sfera paip sebenar tidak kalah dengan kerumitan proses dan, serta banyak industri lain, memerlukan pendekatan profesional. Sebaliknya, profesionalisme adalah bagasi yang padat pengetahuan di mana paip berasaskan. Kami akan menyertai yang sama (walaupun tidak terlalu mendalam) dalam aliran kajian kebersihan, untuk mendekati langkah ke status profesional paip.

Asas asas hidraulik moden terbentuk apabila lebih dekat diluluskan adalah mungkin untuk mengesan bahawa kesan tekanan bendalir tidak berubah dalam sebarang arah. Kesan tekanan cecair diarahkan pada sudut tepat ke kawasan permukaan.

Sekiranya peranti pengukur (tolok tekanan) diletakkan di bawah lapisan cecair pada kedalaman tertentu dan mengarahkan elemen penginderaannya dalam arah yang berbeza, bacaan tekanan akan kekal tidak berubah dalam mana-mana kedudukan tolok tekanan.

Iaitu, tekanan cecair tidak bergantung kepada arah arah. Tetapi tekanan bendalir pada setiap peringkat bergantung kepada parameter kedalaman. Sekiranya meter tekanan bergerak lebih dekat ke permukaan cecair, pembacaan akan berkurangan.

Oleh itu, apabila direndam, bacaan yang diukur akan meningkat. Dan dalam keadaan mendalam dua kali ganda, parameter tekanan juga akan berganda.

Undang-undang Pascal jelas menunjukkan tekanan air dalam keadaan yang paling biasa untuk kehidupan moden

Oleh itu, apabila kadar aliran cecair ditentukan, sebahagian daripada tekanan statik awal digunakan untuk mengatur kelajuan ini, yang pada masa akan datang wujud sebagai kelajuan tekanan.

Kadar kelantangan dan aliran

Jumlah cecair yang melalui titik tertentu pada masa yang ditetapkan dianggap sebagai kadar aliran atau penggunaan. Jumlah aliran biasanya dinyatakan dalam liter per minit (l / min) dan dikaitkan dengan tekanan relatif cecair. Sebagai contoh, 10 liter seminit di 2.7 ATM.

Kadar aliran (kelajuan cecair) ditakrifkan sebagai kadar purata di mana cecair bergerak melewati titik yang ditentukan. Sebagai peraturan, ia dinyatakan oleh meter sesaat (m / s) atau meter seminit (m / min). Kadar aliran adalah faktor penting apabila menentukurkan garisan hidraulik.

Kadar kelantangan dan aliran sering dipertimbangkan secara serentak. Semua perkara lain yang sama (dengan jumlah input yang berterusan), kadar aliran meningkat apabila bahagian silang berkurangan atau saiz paip, dan kadar aliran dikurangkan apabila bahagian silang meningkat.

Oleh itu, kelembapan kadar aliran ditandakan di bahagian-bahagian saluran paip yang luas, dan di tempat yang sempit, sebaliknya, peningkatan kelajuan. Pada masa yang sama, jumlah air yang melewati setiap pusat pemeriksaan ini tetap tidak berubah.

Prinsip Bernoulli.

Prinsip terkenal Bernoulli dibina atas logik itu apabila kenaikan (drop) tekanan bendalir selalu disertai dengan penurunan dalam (peningkatan) kelajuan. Sebaliknya, peningkatan (penurunan) kadar bendalir membawa kepada penurunan tekanan (peningkatan) tekanan.

Prinsip ini didasarkan pada beberapa fenomena yang biasa digunakan. Sebagai contoh remeh: prinsip Bernoulli adalah "bersalah" dalam fakta bahawa tirai mandi "menarik di dalam" apabila pengguna termasuk air.

Perbezaan tekanan di luar dan di dalam menyebabkan daya yang kuat di tirai mandi. Tirai kuasa kuasa ini dan menarik di dalamnya.

Satu lagi contoh visual adalah botol semburan, apabila kawasan itu dibuat. tekanan rendah Disebabkan oleh halaju udara yang tinggi. Dan udara membawa cecair di belakangnya sendiri.

Prinsip Bernoulli juga menunjukkan mengapa tingkap di rumah mempunyai sifat secara spontan di bawah taufan. Dalam kes sedemikian, halaju udara yang sangat tinggi di luar tingkap membawa kepada fakta bahawa tekanan dari luar menjadi tekanan yang lebih rendah di dalam, di mana udara tetap hampir tanpa pergerakan.

Perbezaan yang signifikan dalam kekuatan hanya menolak tingkap di luar, yang membawa kepada kemusnahan kaca. Oleh itu, apabila badai yang kuat sedang menghampiri, sebenarnya, anda harus membuka tingkap seluas mungkin untuk menyamakan tekanan di dalam dan di luar bangunan.

Dan beberapa contoh lagi, apabila prinsip Bernoulli sah: kebangkitan pesawat, diikuti dengan terbang kerana sayap dan pergerakan "lengkung bola" dalam besbol.

Dalam kedua-dua kes, perbezaan antara kelajuan lulus udara melewati objek dari atas dan ke bawah. Untuk sayap pesawat, perbezaan kelajuan dicipta oleh pergerakan flaps, dalam baseball - kehadiran kelebihan yang bergelombang.

Amalan paip rumah