Гідростатика - це розділ фізики, який вивчає характеристики рідин у спокої. Зокрема, це встановлює відносини з Росією тиску чиниться на тіла, занурені в рідини, такі як атмосферне повітря та вода.
Дивисьтакож:Важливі поняття для вивчення гідростатики
Що таке гідростатика?
THE Гідростатика - це область фізики, яка вивчає властивості рідин у спокої. Серед фізичних властивостей рідин можна виділити найважливіші: щільність,тиску і сила плавучість. Ми розуміємо як рідини речовини, здатні прийняти форму свого контейнера, змінюючи свою форму під дією якоїсь зовнішньої сили.
THE щільність є важливим параметром, оскільки ця властивість вимірює кількість речовини, яку має рідина в даному просторі. Згідно з Міжнародною системою одиниць (SI), щільність рідини вимірюється в кілограмівзаметрокубічний (кг / м³).
THE тискугідростатичний вимірює сила на одиницю площі що рідина в стані спокою здатна впливати на поверхню. Чим більша глибина тіла, зануреного в рідину, тим більший тиск на нього чиниться. Одиницею тиску в SI є пасхальний (Па), що еквівалентно тиску 1 ньютон на квадратний метр (Н / м2).
О плавучість, у свою чергу, це сила, яку кожна рідина чинить на занурені в неї тіла. Плавуча сила відповідає за витіснення бульбашок газу з газованих напоїв. Крім того, він змушує пробку, корабель або кубик льоду плавати по воді. Плавуча сила описується Теорема Архімеда, а ваша одиниця - це Ньютон (N).
гідростатичний тиск
THE тискугідростатичний - тиск, який чинить стовп рідини в спокої. Для розрахунку модуля гідростатичного тиску, який чинить рідина, ми використовуємо принципфундаментальнийдаєГідростатика:
Різниця тиску між двома точками рідини визначається добутком її щільності, локального модуля гравітації та різниці висот між цими точками. |
Основний принцип гідростатики стверджує, що чим глибша глибина рідини, тим більший тиск вона буде чинити.
Ми можемо перекласти основний принцип гідродинаміка у наступному рівнянні:
ΔP - різниця тисків (Па)
d - щільність рідини (кг / м3)
ой - різниця висот між точками рідини (м)
Ретельний аналіз принципу, представленого вище, дозволяє зробити висновок, що:
Два моменти, які лежать на однакової висоти у рідині вони матимуть однаковий тиск;
вся рідина в баланс представляє свою вільну поверхню, розташовану в напрямку горизонтальний;
Тиск у рідині зростає зі своїм глибина.
→ Теорема і тиск Паскаля
Відповідно до Теорема Паскаля, кожне збільшення тиску над ідеальною рідиною, тобто рідиною нестисливий, безперервний і безв'язкість, він передається однорідно по всьому своєму обсягу. Одне із застосувань принципу Паскаля полягає у роботі гідравлічних пресів та поршнів.
F - прикладена сила (N)
THE - область застосування сили (м²)
Гідростатика та щільність
THE щільність це одна з найважливіших властивостей рідини. За його допомогою можна визначити кількість речовини, що становить рідину в заданому обсязі. Визначення щільності показано нижче:
d - щільність (кг / м³)
м - маса (кг)
V - об'єм (м³)
Щільність рідини вимірюється на основі щільності чистої води, модуль якої дорівнює 1,0 кілограмзаметрокубічний. Існує кілька одиниць густини, які зазвичай використовуються для вивчення гідростатики. Ознайомтеся з деякими з них на малюнку нижче і скористайтеся можливістю навчитися виконувати перетворення одиниць за необхідності:
Еквівалентність між основними одиницями щільності.
Дивисьтакож: Відмінності між щільністю та питомою масою
Плавучість та гідростатика
При введенні в рідину тіло займає частину простору, яку раніше займала сама рідина. Таким чином, рідина буде чинити на цей об'єкт силу, спрямовану вгору на величину, рівну вазі рідини, яка була витіснена внаслідок введення тіла всередину неї.
Визначення, представлене вище, було розроблено АрхімедвСіракузи, важливим математик, винахідник і фізик Грецька. Оригінальна заява представлена нижче:
"Кожне тіло, занурене в рідину, що перебуває в стані спокою, зазнає, з боку рідини, вертикальну силу вгору, інтенсивність якої дорівнює вазі рідини, витісненої тілом". |
Модуль плавучої сили можна розрахувати, використовуючи таке визначення:
Сила тяги залежить від обсягу (V) рідини, витісненої вставкою тіла, щільності рідини та місцевої сили тяжіння.
Плавучість, яку чинить рідина немаєце залежатиме, отже, з Вагазтіло або ваш щільність, але так щільністьзрідина, дає сила тяжіннямісцеві Це від гучністьврідинапереміщений, що, до речі, є рівний до гучність частини тіла що занурений біля рідина.
Хоча плавучість не визначається щільністю тіла, через взаємозв'язок між щільністю тіла та рідини, можна дізнатися, чи тіло буде плавати, залишитьсявбаланс або зануриться. Дивитися:
якщо тіло є більшещільний що дно, як правило, буде тонути;
Якщо тіло має щільність наступний рідини вона, як правило, залишатиметься в рівновазі;
Якщо тіло має щільність менший ніж щільність рідини, вона буде мати тенденцію коливатися.
видима вага
Вагаочевидний є результатом дії сил Вага і плавучість які діють на тіло, вкладене в рідину. При зануренні в рідину тіло буде здаватися більше "Світло" ніж це насправді. Це пояснюється тим, що плавуча сила діє на це тіло у напрямку вертикальний, завжди вказуючи длявгору.
О Вагаочевидний можна обчислити наступним чином:
PAP - очевидна вага (N)
P - маса тіла (N)
І - тяга на корпус (N)
Гідростатичні формули
Нижче наведено деякі основні формули, що використовуються при вивченні гідростатики.
→ Основний принцип гідростатики
Основоположний принцип гідростатики дозволяє розрахувати різницю тисків між двома точками різної висоти в ідеальній рідині.
→ Щільність
Щільність вимірює кількість речовини, що міститься в рідині або тілі в одиниці займаного нею простору:
→ Теорема Паскаля
Теорема Паскаля вказує на те, що збільшення тиску, що чиниться на рівноважну рідину, розподіляється по ній цілісно і однорідно:
→ Плавучість
Плавучість - це сила, яку чинить рідина, яка була зміщена зі свого положення в результаті введення тіла. Плавучість залежить від обсягу витісненої рідини, місцевої сили тяжіння та щільності рідини:
→ видима вага
Уявна вага - це результуюча сила на тіло, повністю або частково введене в рідину:
Гідростатичні вправи
1. Визначте різницю тиску між двома точками, розташованими глибиною 10 м і 20 м у солонуватому водному озері щільністю 1200 кг / м³.
прийняти:
g = 10 м / с²
Дозвіл
Для розрахунку різниці тисків між двома точками, згаданими у вправі, ми використаємо основний принцип гідростатики:
'
Таким чином, ми матимемо такий розрахунок:
Мені Рафаель Хелерброк
