Tässä artikkelissa tarkastellaan, miten voimme laskea nesteen sisäisen paineen. Muista, että neste on joukko aineita, joissa ainesosien välinen sisäinen yhteenkuuluvuusvoima on melko pieni.
Oletetaan, että meillä on neste tasapainossa. Tässä tapauksessa tasapainossa olevalle nesteelle siihen vaikuttavien voimien summa on nolla. Katsotaanpa yllä oleva kuva, jossa meillä on kuutio sen sivulla L. Kuvan mukaan voidaan päätellä, että siihen vaikuttavat voimat ovat yhtä suuret kuin nolla, toisin sanoen lisäämällä F1 ja F2 seurauksena on nolla.
Voimme myös nähdä, että kuution kummallakin puolella sivulta L nesteen aiheuttama paine vaikuttaa. Kutsumme tätä painostukseksi P. Tällä tavoin yläpinnalla paine on voimassa P1, ja alapuolella se kannattaa P2. Napaan kohdistuva paine kohdistuu navan ulkopuoliseen nesteeseen ja johtaa napaan kohdistuviin voimiin. Siksi F1 osoittaa alaspäin ja F2 osoittaa ylöspäin.
F-voima1 yläpintaan kohdistuva paine P riippuu1 ja kuution yläpinnan alue. Joten meillä on:
Samoin paine P2 kohdistuu kokonaissuuntainen voima, joka on yhtä suuri kuin:
Koska kuutio on tasapainossa eli se ei mene ylös tai alas, voimme kirjoittaa, että:
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Tai voimme kirjoittaa:
Tässä yllä olevassa suhteessa meidän on mm on kuution paino ja voidaan laskea sen tiheydestä. d = m / V ja sen tilavuus V = L3:
Kuten
Korvaamalla I, meillä on:
Tämä tulos osoittaa, että kahden nesteen sisällä olevan pisteen välinen paine-ero riippuu nesteen tiheydestä ja niiden välisestä pystysuorasta etäisyydestä, joka tässä tapauksessa on L.
Jos kuvittelemme, että paine nesteen pinnalla on PO, voimme kirjoittaa paineen missä tahansa syvyydessä H (L = h) Kuten:
tajuta että H on syvyysmitta, jolla laskemme painetta, ja se PO se on paine nesteen pinnalle, jota ulkoiset tekijät, kuten ilmakehä, aiheuttavat.
Kirjoittanut Domitiano Marques
Valmistunut fysiikasta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Nesteeseen upotetun ruumiin paineen laskeminen"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculando-pressao-um-corpo-imerso-um-fluido.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
