W tym artykule przyjrzymy się, jak możemy obliczyć ciśnienie wewnętrzne w płynie. Pamiętając, że płyn to zbiór substancji, w których wewnętrzne siły spójności między jego składnikami są dość małe.
Załóżmy, że mamy płyn w równowadze. W tym przypadku dla płynu w równowadze suma sił działających na niego jest równa zeru. Zobaczmy na powyższym rysunku, gdzie mamy sześcian na boku L. Zgodnie z rysunkiem możemy wywnioskować, że działające na niego siły są równe zeru, czyli dodając F1 i F2 otrzymamy wartość zero.
Widać to również na każdej ścianie sześcianu z boku L działa ciśnienie wywierane przez ciecz. Nazwiemy to presją P. W ten sposób na górnej powierzchni ciśnienie jest ważne P1, a na spodzie warto P2. Naciski na piastę są wywierane przez ciecz na zewnątrz piasty i powodują powstawanie sił, które są kierowane na piastę. Dlatego F1 wskazuje w dół i F2 punkty w górę.
siła F1 wywierany na górną powierzchnię zależy od nacisku P1 i obszar górnej powierzchni sześcianu. Więc mamy:
Podobnie ciśnienie P2 wywiera całkowitą siłę skierowaną do góry równą:
Skoro sześcian jest w równowadze, czyli nie idzie w górę ani w dół, możemy napisać, że:
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Lub możemy napisać:
W powyższej relacji musimy m.g jest wagą kostki i można ją obliczyć na podstawie jej gęstości. d = m/V i jego objętość V = L3:
Lubić
Zastępując w I mamy:
Wynik ten pokazuje, że różnica ciśnień między dwoma punktami wewnątrz cieczy zależy od gęstości cieczy i odległości w pionie między nimi, która w tym przypadku wynosi L.
Jeśli wyobrazimy sobie, że ciśnienie na powierzchni cieczy jest PO, ciśnienie możemy zapisać na dowolnej głębokości H (L = h) lubić:
zdaj sobie z tego sprawę H jest miarą głębokości, na której obliczamy ciśnienie, a to PO jest to nacisk na powierzchnię cieczy, wywierany przez czynniki zewnętrzne, takie jak atmosfera.
Autor: Domitiano Marques
Ukończył fizykę
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. „Obliczanie ciśnienia w ciele zanurzonym w płynie”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculando-pressao-um-corpo-imerso-um-fluido.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
