O twierdzenie o stewina i Podstawowe prawo hydrostatyki, który odnosi się do zmian ciśnień atmosferycznych i cieczy.
Tak więc twierdzenie Stevina określa zmienność ciśnienia hydrostatycznego występującego w płynach, opisanego stwierdzeniem:
“Różnica między ciśnieniami dwóch punktów płynu w stanie równowagi (spoczynku) jest równa iloczynowi między gęstością płynu, przyspieszeniem grawitacji i różnicą między głębokościami zwrotnica.”
Ten postulat, zaproponowany przez flamandzkiego fizyka i matematyka Simona Stevina (1548-1620), zbytnio przyczynił się do rozwoju badań hydrostatycznych.
Pomimo zaproponowania teorii, która skupiała się na przemieszczaniu ciał w płynach, Stevin zaproponował koncepcję „Paradoks hydrostatyczny”, stąd ciśnienie cieczy nie zależy od kształtu pojemnika, więc będzie zależeć tylko od wysokości słupa cieczy w pojemniku.
Tak więc twierdzenie Stevina jest reprezentowane przez następujące wyrażenie:
∆P = γ ⋅ ∆h lub ∆P = d.g. O
Gdzie,
P: zmiana ciśnienia hydrostatycznego (Pa)
γ: ciężar właściwy płynu (N/m
re: gęstość (kg/m3)
sol: przyspieszenie grawitacyjne (m/s2)
O: zmiana wysokości słupa cieczy (m)
Aby dowiedzieć się więcej, czytaj też Ciśnienie hydrostatyczne i Wzory fizyki
Zastosowania twierdzenia Stevina
Po prostu zwróć uwagę na nacisk wywierany na nasze uszy, gdy zanurzamy się w głębokim basenie.
Ponadto prawo to wyjaśnia, dlaczego układ hydrauliczny miast tworzą zbiorniki na wodę, które znajdują się w najwyższym punkcie domów, ponieważ muszą uzyskać presję, aby dotrzeć do populacja.
Statki komunikujące się
Koncepcja ta przedstawia połączenie dwóch lub więcej odbiorców i wspiera zasadę prawa Stevina.
Ten typ systemu jest szeroko stosowany w laboratoriach do pomiaru ciśnienia i gęstość (masa właściwa) płynów.
Innymi słowy, rozgałęziony pojemnik, w którym rurki komunikują się ze sobą, stanowi system naczyń połączonych, np. toaleta, gdzie woda zawsze pozostaje w tej samej poziom.
Twierdzenie Pascala
O Twierdzenie Pascala, zaproponowany przez francuskiego fizyka-matematyka, Blaise Pascal (1623-1662), stwierdza:
“Kiedy jeden punkt cieczy w równowadze podlega zmianie ciśnienia, wszystkie inne punkty również doświadczają tej samej zmiany.” (p= pb)
Przeczytaj więcej o Hydrostatyka i Ciśnienie atmosferyczne.
Ćwiczenie rozwiązane
Wyznacz ciśnienie hydrostatyczne na dnie zbiornika wodnego, otwartego na jego powierzchni o głębokości 4m. Dane: γH2O = 10000N/m3 i g = 10m/s2.
Aby określić ciśnienie hydrostatyczne na dnie zbiornika, korzystamy z twierdzenia Stevina:
∆P = γ ⋅ ∆h
∆P = 10000. 4
∆P = 40000 Pa
Dlatego ciśnienie na dnie zbiornika wodnego wynosi 40000 paskali.
Aby uzyskać więcej pytań, z komentowanym rozwiązaniem, zobacz także: Ćwiczenia hydrostatyczne.
