静水力学は、 静止している液体. このブランチには、密度、圧力、体積、浮力などのいくつかの概念が含まれます。
静水圧の主な概念
密度
密度は、特定の体積内の物質の濃度を決定します。
私たちが持っている体と体液の密度に関して：
- 物体の密度が流体の密度よりも小さい場合、物体は流体の表面に浮きます。
- 物体の密度が流体の密度と等しい場合、物体は流体と平衡状態になります。
- 物体の密度が流体の密度よりも大きい場合、物体は沈みます。
密度を計算するには、次の式を使用します。
d = m / v
であること、
d：密度
m： パスタ
v：ボリューム
国際システム（SI）では：
- 密度はグラム/立方センチメートル（g / cm）3）、ただし、キログラム/立方メートル（kg / m）で表すこともできます。3）またはグラム/ミリリットル（g / ml）;
- 質量はキログラム（Kg）です。
- 体積は立方メートル（m）3).
また、 密度 そしてその 水の密度.
圧力
圧力は静水力学の本質的な概念であり、この研究分野では圧力と呼ばれています 静水圧. 流体が他の人に及ぼす圧力を決定します。
一例として、私たちは泳いでいるときに感じるプレッシャーを考えることができます。 したがって、深く潜るほど、静水圧は大きくなります。
この概念は、流体密度と重力加速度に密接に関連しています。 したがって、静水圧は次の式を使用して計算されます。
P = d。 H。 g
どこ、
P：静水圧
d：液体密度
H：容器内の液体の高さ
g：重力加速度
国際単位系（SI）の場合：
- 静水圧はパスカル（Pa）ですが、大気（atm）と水銀柱ミリメートル（mmHg）も使用されます。
- 液体の密度はグラム/立方センチメートル（g / cm）です。3);
- 高さはメートル（m）単位です。
- 重力加速度はメートル/秒の2乗（m /秒）です。2).
注意：静水圧は容器の形状に依存しないことに注意してください。 それは、流体の密度、液体の柱の高さ、および場所の重力に依存します。
もっと知りたい？ また、 大気圧.
浮力
推力とも呼ばれる推力は、 静水力 液体に浸された体に作用します。 したがって、浮力は、流体によって特定の物体に加えられる合力です。
一例として、プールでも海でも、水中にいると体が軽くなると考えることができます。
液体によって体に加えられるこの力は、古代にすでに研究されていることに注意してください。
ギリシャの数学者アルキメデスは、流体の中で体を軽くする浮力（垂直および上向き）の値を計算することを可能にする静水圧実験を行った人でした。 とは逆方向に作用することに注意してください 筋力重量.
浮力と重量力の作動
したがって、のステートメント アルキメデスの定理 または浮力の法則は次のとおりです。
“流体に浸されたすべての物体は、体積の重量に等しいボトムアップインパルスを受け取ります。 流体が押しのけられるため、水が沈むよりも密度が高く、密度が低い。 浮く”.
浮力に関しては、次のように結論付けることができます。
- 浮力（E）が重量力（P）よりも大きい場合、物体は水面に浮き上がります。
- 浮力（E）が重量力（P）と同じ強さである場合、体は上昇も下降もせず、バランスが保たれます。
- 浮力（E）が重量力（P）よりも小さい場合、物体は沈みます。
浮力は ベクトルの素晴らしさつまり、方向、モジュール、方向があります。
国際システム（SI）では、推力（E）はニュートン（N）で与えられ、次の式で計算されます。
E = df. Vfd. g
どこ、
そして： ふりょく
df：流体密度
Vfd：液量
g：重力加速度
国際単位系（SI）の場合：
- 流体密度はキログラム/立方メートル（kg / m）です。3);
- 流体の量は立方メートル（m）です。3);
- 重力加速度はメートル/秒の2乗（m /秒）です。2).
読む 推力式.
静水圧スケール
静水圧平衡は、イタリアの物理学者、数学者、哲学者のガリレオガリレイ（1564-1642）によって発明されました。
に基づく アルキメデスの原理、この機器は、流体に浸された物体にかかる浮力を測定するのに役立ちます。
つまり、液体に浸された物体の重量を決定します。液体は空気中よりも軽いです。
静水圧スケール
あまりにも読んでください： パスカルの原理.
静水力学の基本法則
O ステビンの定理 「静水力学の基本法則」として知られています。 この理論は、液体の体積と静水圧の間の変動の関係を仮定しています。 あなたの声明は次のように表現されています：
“平衡状態（静止状態）の流体の2点の圧力の差は、積に等しくなります。 流体の密度、重力加速度、および深さの差の間 ポイント.”
ステビンの定理は、次の式で表されます。
∆P =γ ⋅ ああ または ∆P = d。 g。 ああ
どこ、
∆P：静水圧変動
γ：流体の比重
ああ：液柱高さの変動
d：密度
g：重力加速度
国際単位系（SI）の場合：
- 静水圧の変動はパスカル（Pa）です。
- 流体の比重はニュートン/立方メートル（N / m）です。3);
- 液柱の高さの変化はメートル（m）です。
- 密度はキログラム/立方メートル（kg / m）です。3);
- 重力加速度はメートル/秒の2乗（m /秒）です。2).
静水力学と流体力学
静水力学は静止している液体を研究しますが、流体力学はこれらの流体の動きを研究する物理学の一分野です。
フィードバック付き入試演習
1. （PUC-PR）浮力は非常によく知られている現象です。 一例は、水の中、つまり空中から起き上がろうとするのに比べて、プールの中から起き上がることが比較的簡単なことです。
推力を定義するアルキメデスの原理に従って、正しい命題をマークします。
a）体が水に浮くと、体が受ける浮力は体の重量よりも小さくなります。
b）アルキメデスの原理は、液体に浸された物体にのみ有効であり、気体には適用できません。
c）流体に完全にまたは部分的に浸された物体は、押しのけられた流体の重量に等しいモジュールで上向きの垂直方向の力を受けます。
d）物体が一定の速度で水中に沈む場合、その浮力はゼロです。
e）密度の異なる液体に浸した場合、同じ体積の2つの物体は等しい推力を受けます。
代替案c
2. （UERJ-RJ）長方形の平行六面体の形をしたいかだが、淡水湖に浮かんでいます。 船体の基部は、長さ20 m、幅5 mで、水の自由表面に平行で、その表面から離れたところに沈んでいます。 いかだに10台の自動車が搭載されており、それぞれの重量が1,200 kgであるため、船体の基部は水の自由表面と平行のままですが、その表面から距離dで沈んでいると仮定します。
水の密度が1.0×10の場合3 kg / m3、センチメートル単位の変動（d – do）は次のとおりです。（g = 10m / s2)
a）2
b）6
c）12
d）24
e）22
代替案c
3. （UNIFOR-CE）密度dA = 2.80g / cmの2つの化学的に不活性で非混和性の液体、AおよびB3 およびdB = 1.60g / cm3、それぞれ、同じコンテナに配置されます。 液体Aの体積がBの2倍であることを知っていると、混合物の密度（g / cm）3、 OK：
a）2.40
b）2.30
c）2.20
d）2.10
e）2.00
の代替
コメント付きの解決策を含むその他の質問については、こちらもご覧ください。: 静水圧運動.
