ا نظرية ستيفن و ال القانون الأساسي للهيدروستاتيكا، والتي تتعلق باختلاف الضغوط الجوية والسائلة.
وهكذا ، تحدد نظرية ستيفن تباين الضغط الهيدروستاتيكي الذي يحدث في السوائل ، والذي يتم وصفه بالبيان:
“الفرق بين ضغوط نقطتين من السائل عند التوازن (السكون) يساوي المنتج بين كثافة السائل وتسارع الجاذبية والفرق بين أعماق نقاط.”
هذا الافتراض ، الذي اقترحه الفيزيائي وعالم الرياضيات الفلمنكي سيمون ستيفين (1548-1620) ، ساهم كثيرًا في تقدم الدراسات حول الهيدروستاتيكا.
على الرغم من اقتراح نظرية ركزت على إزاحة الأجسام في السوائل ، اقترح ستيفن مفهوم "التناقض الهيدروستاتيكي"، وبالتالي فإن ضغط السائل لا يعتمد على شكل الحاوية ، لذلك فهو يعتمد فقط على ارتفاع عمود السائل في الحاوية.
وهكذا ، يتم تمثيل نظرية ستيفن بالتعبير التالي:
∆P = γ ⋅ ∆h أو ∆P = د. أوه
أين،
∆ ص: تغير الضغط الهيدروستاتيكي (Pa)
γ: الوزن النوعي للسائل (N / m3)
د: الكثافة (كجم / م3)
ز: تسارع الجاذبية (م / ث2)
أوه: اختلاف ارتفاع عمود السائل (م)
لمعرفة المزيد ، اقرأ أيضًا الضغط الهيدروليكي و الصيغ الفيزيائية
تطبيقات نظرية ستيفن
فقط لاحظ الضغط على آذاننا عندما نغوص في بركة عميقة.
علاوة على ذلك ، يشرح هذا القانون سبب الحصول على النظام الهيدروليكي للمدن بواسطة خزانات المياه ، والتي تقع في أعلى نقطة من المنازل ، حيث يتعين عليهم الضغط للوصول إلى تعداد السكان.
الأواني المستطرقة
يقدم هذا المفهوم اتصال اثنين أو أكثر من المتلقين ويدعم مبدأ قانون ستيفن.
يستخدم هذا النوع من النظام على نطاق واسع في المختبرات لقياس الضغط و كثافة (كتلة محددة) من السوائل.
بمعنى آخر ، تشكل الحاوية المتفرعة التي تتواصل فيها الأنابيب مع بعضها البعض أ نظام أوعية متصلة ، على سبيل المثال ، المرحاض ، حيث تظل المياه دائمًا على حالها مستوى.
نظرية باسكال
ا نظرية باسكال، اقترحه عالم الرياضيات والفيزياء الفرنسي ، بليز باسكال (1623-1662) تنص على:
“عندما تخضع نقطة واحدة من السائل في حالة توازن لتغيير في الضغط ، فإن جميع النقاط الأخرى أيضًا تعاني من نفس التغيير.” (صال= ∆ صب)
اقرأ المزيد عن الهيدروستاتيك و الضغط الجوي.
تمرين يحل
حدد الضغط الهيدروستاتيكي في قاع خزان المياه المفتوح على سطحه الذي يبلغ عمقه 4 أمتار. البيانات: γH2O = 10000N / م3 و ز = 10 م / ث2.
لتحديد الضغط الهيدروستاتيكي في قاع الخزان ، نستخدم نظرية ستيفن:
∆P = γ ⋅ ∆h
∆P = 10000. 4
∆P = 40000 باسكال
لذلك ، يكون الضغط في قاع خزان المياه 40000 باسكال.
لمزيد من الأسئلة ، مع القرار المعلق ، انظر أيضًا: تمارين هيدروستاتيكية.
