Σε αυτό το άρθρο θα δούμε πώς μπορούμε να υπολογίσουμε την εσωτερική πίεση σε ένα υγρό. Να θυμόμαστε ότι ένα υγρό είναι ένα σύνολο ουσιών στις οποίες οι δυνάμεις της εσωτερικής συνοχής μεταξύ των συστατικών του είναι αρκετά μικρές.
Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα ρευστό σε ισορροπία. Σε αυτήν την περίπτωση, για ένα υγρό σε ισορροπία, το άθροισμα των δυνάμεων που ενεργούν σε αυτό είναι ίσο με το μηδέν. Ας δούμε την παραπάνω εικόνα, όπου έχουμε έναν κύβο στο πλάι του μεγάλο. Σύμφωνα με το σχήμα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι οι δυνάμεις που δρουν σε αυτό είναι ίσες με μηδέν, δηλαδή, προσθέτοντας F1 και ΣΤ2 θα οδηγήσουμε σε τιμή μηδέν.
Μπορούμε επίσης να το δούμε σε κάθε πρόσωπο του κύβου από το πλάι μεγάλο μια πίεση που ασκείται από το υγρό δρα. Θα ονομάσουμε αυτήν την πίεση Π. Με αυτόν τον τρόπο, στην άνω όψη, η πίεση είναι έγκυρη Π1, και στο κάτω μέρος αξίζει Π2. Οι πιέσεις στο διανομέα ασκούνται από το υγρό εξωτερικό του διανομέα και οδηγούν σε δυνάμεις που κατευθύνονται στο διανομέα. Επομένως, F1 δείχνει προς τα κάτω και F2 δείχνει προς τα πάνω.
Η δύναμη F1 ασκείται στο πάνω μέρος εξαρτάται από την πίεση P1 και την περιοχή της άνω όψης του κύβου. Έτσι έχουμε:
Ομοίως, η πίεση P2 ασκεί συνολική ανοδική δύναμη ίση με:
Καθώς ο κύβος βρίσκεται σε ισορροπία, δηλαδή δεν ανεβαίνει ή κατεβαίνει, μπορούμε να γράψουμε ότι:
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
Ή μπορούμε να γράψουμε:
Σε αυτήν τη σχέση παραπάνω, πρέπει να σ.τ. είναι το βάρος του κύβου και μπορεί να υπολογιστεί από την πυκνότητά του. d = m / V και τον όγκο του V = Λ3:
Σαν
Αντικαθιστώντας στο I, έχουμε:
Αυτό το αποτέλεσμα δείχνει ότι η διαφορά πίεσης μεταξύ δύο σημείων μέσα στο υγρό εξαρτάται από την πυκνότητα του υγρού και την κατακόρυφη απόσταση μεταξύ τους, η οποία στην περίπτωση αυτή είναι μεγάλο.
Αν φανταζόμαστε ότι η πίεση στην επιφάνεια του υγρού είναι ΠΟ, μπορούμε να γράψουμε την πίεση σε οποιοδήποτε βάθος Η (L = ώρα) σαν:
συνειδητοποιώ ότι Η είναι το μέτρο του βάθους στο οποίο υπολογίζουμε την πίεση, και αυτό ΠΟ Είναι η πίεση στην επιφάνεια του υγρού που ασκείται από εξωτερικούς παράγοντες όπως η ατμόσφαιρα.
Από τον Domitiano Marques
Αποφοίτησε στη Φυσική
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Υπολογιστική πίεση σε σώμα βυθισμένο σε υγρό". Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculando-pressao-um-corpo-imerso-um-fluido.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.
