Υδροστατική πίεση

Η υδροστατική είναι ένα από τα τμήματα του υδραυλικού συστήματος που μελετά την κατάσταση ισορροπίας ενός υγρού και την πίεση που εμφανίζεται σε ένα υγρό που στηρίζεται σε διαφορετικές επιφάνειες.

Η υδροστατική πίεση είναι θεμελιώδηςστην υδροστατική. Ας εξετάσουμε έναν αυθαίρετο όγκο υγρού που βρίσκεται σε ισορροπία. Μέσα σε αυτό το σημείο περίγραμμα όγκος Α και διανοητικά χωρίζουν στη μέση από ένα επίπεδο που διέρχεται από το σημείο Α Σε αυτό το τμήμα αεροπλάνο για να απομονώσει την περιοχή S και το κέντρο στο σημείο Α Ας αφαιρέσει το μισό του όγκου και να αντικαταστήσει τη δύναμη με την οποία έχει ενεργήσει για το υπόλοιπο ποσό, η δύναμη αντίρροπες ΣΤ. Έτσι, το υγρό στο δεύτερο μισό θα είναι ακόμα σε κατάσταση ηρεμίας.

Τώρα αρχίζουμε να μειώνουμε την περιοχή S έτσιΈνα σημείο ήταν συνεχώς εντός αυτού. Με επαρκή μείωση του σημείου Α συμπίπτει με την περιοχή S. και η πίεση στο σημείο Α θα καθορίζεται από τον τύπο Ρ (Α) = lim dF / dS όταν dS τείνει στο μηδέν.

Στη συνέχεια, η πίεση που ασκείται στην περιοχή S θα είναιείναι ίση με το άθροισμα των πιέσεων που ασκούνται σε όλα τα σημεία που ανήκουν στην επιφάνεια αυτή. Δηλαδή, με άλλα λόγια: p = F / S. Η υδροστατική πίεση είναι μια τιμή ίση με το πηλίκο της διαίρεσης της δύναμης F από την περιοχή S.

Ο λόγος για την υδροστατική πίεση είναι: το βάρος του ίδιου του υγρού και την πίεση που εφαρμόζεται στην επιφάνεια του υγρού. Έτσι, η πίεση που προκαλείται από το βάρος του ίδιου του υγρού και της εξωτερικής πίεσης είναι τα είδη υδροστατικής πίεσης. Εάν το υγρό τοποθετηθεί στο έμβολο και εφαρμοστεί κάποια δύναμη σε αυτό, τότε φυσικά η πίεση μέσα στο υγρό θα αυξηθεί. Υπό κανονικές συνθήκες, το υγρό είναι πεπιεσμένο υπό ατμοσφαιρική πίεση. Εάν η πίεση στην επιφάνεια του υγρού είναι κάτω από την ατμοσφαιρική πίεση, τότε αυτή η πίεση ονομάζεται πίεση μετρητή.

Το υγρό βρίσκεται σε ισορροπία αν όλες οι δυνάμεις πίεσης που επενεργούν σε οποιοδήποτε επαρκώς μικρό όγκο υγρού ισορροπούν μεταξύ τους.

Ας εξετάσουμε την υδροστατική πίεση και τις ιδιότητές της:

• Για οποιοδήποτε σημείο που λαμβάνεται αυθαίρετα στο ρευστό, ο διάνυσμα υδροστατικής πίεσης κατευθύνεται στο εσωτερικό του όγκου και κάθετα στην περιοχή που κατανέμεται στον όγκο.

Ας αποδείξουμε την ιδιότητα αυτή: υποθέσουμε ότι η γωνία στην οποία η δύναμη εφαρμόζεται σε μια συγκεκριμένη περιοχή, δεν είναι μια ευθεία γραμμή. Εκπροσωπούμε τη δύναμη P και P (κανονικό), Ρ (εφαπτομένη). Ας υποθέσουμε ότι η εφαπτομενική συνιστώσα δεν είναι μηδέν, τότε κάτω από την επιρροή του, το υγρό πρέπει να ρέει προς τα κάτω την κλίση, αλλά είναι σε κατάσταση ηρεμίας στο σημείο. Εξ ου και το συμπέρασμα ότι η εφαπτομένη είναι ίση με μηδέν και η επίδραση της πίεσης εμφανίζεται κάθετη site. Το ακίνητο έχει αποδειχθεί.

• Η υδροστατική πίεση είναι η ίδια προς όλες τις κατευθύνσεις.

Ας δούμε αυτή την ιδιότητα της υδροστατικής πίεσης: σε έναν αυθαίρετο όγκο υγρού, επιλέγουμε ένα τετράεδρο των οποίων τα δύο επίπεδα συμπίπτουν με τα επίπεδα συντεταγμένων και το τρίτο επιλέγεται αυθαίρετα. Στο κάτω μέρος έχουμε ένα σωστό τρίγωνο. Η δράση του υγρού σε κάθε όψη υποδηλώνεται με τα εξής: X * (P), Y * (P), Z * (P) Το υγρό είναι σε ισορροπία, συνεπώς το συνολικό αποτέλεσμα της δράσης όλων των δυνάμεων είναι 0.

Ε * (χ) = 0

Χ * (Ρ) dz -E * (Ρ) de sin a = 0,

Ε * (γ) = 0, Ε * (ζ) = 0

Z * (P) dx-Ε * (Ρ) de cos a = 0

Είναι προφανές ότι dz = de sin a, dx = de cos a

από αυτό: Χ * (Ρ) = Ε * (Ρ), Ζ * (Ρ) = Ε * (Ρ)

Έξοδος: Χ * (Ρ) = Υ * (Ρ) = Ζ * (Ρ) = Ε *

Το ακίνητο αποδεικνύεται. Δεδομένου ότι το πρόσωπο επιλέχθηκε αυθαίρετα, αυτή η ισότητα ισχύει για κάθε περίπτωση.

• Η υδροστατική πίεση ποικίλει ανάλογα με το βάθος. Με την αύξηση του βάθους, η πίεση στο σημείο θα αυξηθεί, και με τη μείωση του βάθους της εμβάπτισης - αύξηση.

Οποιοδήποτε σημείο του ρευστού, το οποίο βρίσκεται σε ισορροπία,συναντά την ακόλουθη εξίσωση: j + p / g = j (ιε) + Ρ (Ο) / g = H, όπου j - συντεταγμένη από ένα δεδομένο σημείο, ι (Ο) - συντεταγμένη της επιφάνειας του υγρού, ρ, και ρ (o) - το ύψος των πυλώνων, ζ - το υγρό ειδικό βάρος, H - hydrohead.

Ως αποτέλεσμα των μετασχηματισμών παίρνουμε: r = p () + g [j (0) -j] ή ρ = Ρ (Ο) + GH

όπου h είναι το βάθος της βύθισης ενός δεδομένου σημείου και gh -δεν είναι τίποτα άλλο από το βάρος μιας στήλης υγρού ίσης στο ύψος h και έχοντας μια μονάδα στην βασική περιοχή. Αυτή η ιδιότητα της υδροστατικής πίεσης ονομάζεται νόμος Pascal.