Hidrostatiskais spiediens
Hidrostatika ir viena no hidraulikas sadaļām, kurā tiek pētīts šķidruma līdzsvara stāvoklis un spiediens, kas parādās šķidrumā, kas balstās uz dažādām virsmām.
Hidrostatisks spiediens ir būtiskskoncepcija hidrostatikā. Apskatīsim patvaļīgu šķidruma daudzumu, kas ir līdzsvarā. Inside šo apjomu kontūras punkta A un garīgi sadalīt to pusi ar plakni, kas iet caur A punktu Tādā plaknes daļas izolēt platība S un centru pie A. punkta Ļaujiet mums izņemt vienu pusi no apjoma un nomainīt spēku, ar kuru tā ir rīkojusies par atlikušo summu, summas, lai varētu kompensēt nepārvaramas F. Tādējādi otrā pusgada šķidrums joprojām būs miera stāvoklī.
Tagad mēs sākam samazināt apgabalu S tā, kaA punkts vienmēr bija tā iekšpusē. Ar pietiekamu samazinājumu punkts A sakrīt ar apgabalu S. Un spiedienu punktā A nosaka ar formulu P (A) = lim dF / dS dS, kas ir nulle.
Tad spiediens uz vietni S būsir vienāds ar spiedienu summu, ko piemēro visos punktos, kas pieder pie šīs virsmas. Tas ir, citiem vārdiem sakot: p = F / S. Hidrostatiskais spiediens ir vērtība, kas vienāda ar koeficientu, kas dala spēku F ar apgabalu S.
Hidrostatiskā spiediena iemesls ir: paša šķidruma svars un spiediens, kas tiek uzklāts uz šķidruma virsmu. Tādējādi spiediens, ko rada paša šķidruma svars un ārējais spiediens, ir hidrostatiskā spiediena veidi. Ja šķidrums tiek likts uz virzuļa un atstāj spēkā uz to, tad, protams, ievērojot šķidruma spiediena pieaugums. Normālos apstākļos šķidrumu saspiež atmosfēras spiediens. Ja spiediens uz šķidruma virsmas ir zem atmosfēras spiediena, tad šis spiediens tiek saukts par manometra spiedienu.
Šķidrums ir līdzsvarā, ja visi spiediena spēki, kas iedarbojas uz pietiekami mazu šķidruma daudzumu, ir savstarpēji līdzsvaroti.
Ļaujiet mums ņemt vērā hidrostatisko spiedienu un tā īpašības:
- Jebkurā vietā, ko patvaļīgi ved šķidrumā, hidrostatiskā spiediena vektors ir novirzīts tā tilpuma virzienā un ir perpendikulārs apgabalam, kas ir sadalīts tilpumā.
Pierādīsim šo īpašumu: pieņemsim, ka leņķis, pie kura spēks tiek piemērots noteiktam apgabalam, nav tiešs. Mēs pārstāvam spēku F kā P (normālu), P (tangenciāli). Pieņemsim, ka pieskares komponents nav vienāds ar nulli, tad tā ietekmē šķidrumam jākļūst gar slīpu, bet tas atrodas noteiktā punktā. Tādējādi secinājums liek domāt, ka pieskare ir nulle, un spiediena ietekme notiek perpendikulāri zonai. Īpašums ir pierādīts.
- Hidrostatiskais spiediens visos virzienos ir vienāds.
Pierādīsim šo hidrostatiskā spiediena īpašību: atlasīt patvaļīgu ekrāns šķidro tetraedrs, no kuriem divi ar plakni koordinātu plaknes, un trešais ir izvēlēts patvaļīgi. Apakšā mēs iegūstam taisnu trīsstūri. Šķidruma darbība uz katru sejas apzīmē: X * (P), Y * (P), Z * (P) glabājas šķidruma līdzsvara, tā, lai kopējais rezultāts, iedarbojoties ar spēku ir 0.
E * (x) = 0
X * (P) dz-E * (P) de sin a = 0,
E * (y) = 0, E * (z) = 0
Z * (P) dx-E * (P) de cos a = 0
Ir skaidrs, ka dz = de sin a, dx = de cos a
no tā: X * (P) = E * (P), Z * (P) = E * (P)
izeja: X * (P) = Y * (P) = Z * (P) = E * (P)
Īpašums ir pierādīts. Tā kā seja tika izvēlēta patvaļīgi, šī vienlīdzība ir spēkā jebkurā gadījumā.
- Hidrostatiskais spiediens mainās tieši proporcionāli dziļumam. Pieaugot dziļumam, spiediens šajā punktā palielināsies, un ar iegremdēšanās dziļuma samazināšanos - palielināsies.
Jebkurš šķidruma punkts, kas atrodas līdzsvarāatbilst sekojošu vienādojumu: j + p / g = j (o) + P (o) / g = H, kur j - koordināta konkrētā punktā, j (O) - koordināta virsmas šķidruma, P, P (O) - augstumā pīlāriem, g - šķidruma īpatnējais svars, H - hidrostatiskā galva.
Pārveidojumu rezultātā iegūstam p = p (o) + g [j (0) -j] vai p = p (o) + gh
kur h ir noteiktā punkta iegremdēšanas dziļums, un gh -nav nekas cits kā šķidruma kolonnas svars, kas vienāds ar augstumu h un kam ir vienība pamatplatībā. Šo hidrostatiskā spiediena īpašumu sauc par Paskaļu likumu.
