Хидростатично налягане и неговите характеристики

Какво е хидростатично налягане? Какви характеристики има и в кои единици се измерва? Ако искате да изследвате физически количества, тогава смело четете статията до края.

Обща идея за хидростатично налягане

Хидростатичното налягане е силата на налягането на водния стълб над определено, условно определено ниво. Пълната удобна мобилност на частици от течни или газови капчици позволява, оставайки в покой, да прехвърлят равномерно налягането във всички посоки. По този начин налягането действа върху всяка част от равнините, които ограничават течността, когато се използва силата Р , която по своите характеристики е пропорционална на размера на дадената повърхност или е насочена по протежение на нормалната страна. Хидростатичното налягане се отнася до съотношението между Pw , с други думи, това налягане, създадено от p върху повърхността, е равно на единица.

В резултат на това получаваме сравнително лесно уравнение P = pw , което ви позволява точно да изчислите налягането върху определена повърхност на нещо, като например съд, газ или течни капчици, които са в условия, които създават много малък натиск в сравнение с това, което се предава отвън. Практически всички случаи на газово налягане и изчисления могат да се отдадат на този аспект на явленията. налягане на водата разположени в хидравлична преса или батерия.

Блез Паскал открил и описал този имот през 1653 г., но Саймън Стевин познавал и използвал тази концепция малко по-рано.

вид

Видове хидростатично налягане:

• Абсолютно, или пълно, е налягането при всяка произволно взета точка или част от течността, равна на външната сила на налягането върху свободната му повърхност Р ₀ и сгъната с колоната за налягане на течността pgh. Основата на налягането на течността в този случай е равна на единицата за измерване на площта, а височината съответства на дълбочината, до която точката или течността са потопени:

Р = Р ₀ + pgh

• Манометричното или излишното налягане е величината на разликата между атмосферното налягане и абсолютното хидростатично налягане. Характеризира нивото на излишък в сравнение с атмосферното:

P _abs = P _atm + P _g

P _g = P _abs - P _atm

• Степента на разлика между налягането на атмосферния и абсолютния тип се нарича вакуумно измерване. Неговата роля е да покаже липсата на натиск върху атмосферното ниво.

Методи за изчисляване на налягането в течности

Хидростатичното налягане присъства във всяка течност и се причинява от теглото на веществото p = G / S = mg / S. Известно е, че m = pV, след това p = pgV / S и като се има предвид, че V = Sh, получаваме следната формула:

р = pgh .

Индексът на плътност на течността p директно зависи от нивото на температурата. За изчисления, които изискват невероятна точност, използвайте специална формула. Хидростатичното налягане се нарича също сумата на силата на налягането, която се определя от теглото на колоната за течност и налягането на буталото.

Мерни единици

Хидростатичното налягане, подобно на други стойности, има определена единица за измерване. На практика тя се измерва в kg / cm2. Ако налягането е много голямо, то може да бъде изразено като се използва атмосфера, където 1 атмосфера е равна на налягане от 76 cm Hg. Чл. при нулева температура, в условия на географска ширина, където УСТ = 0.0634 kg на 1 cm2 е равно на 6.21 · 10 ⁶ dyne на повърхност 1 cm ² . Така се получава 1 атмосфера, равна на 1.0333 kg / cm ² , т.е. 1.0135 · 106 dyn на 1 cm2 за индекса на ширината на Париж. А също и хидростатичното налягане може да се измери с неговия парадокс.

Парадоксът на хидростатичното естество и връзката с закона на Паскал

Хидростатичното налягане и неговите свойства могат да варират, което е свързано с опитите за извършване на изчисления на силата на натиск при определени обстоятелства. По-трудно е да се правят изчисления, ако е необходимо да се знае силата на налягането, приложена върху нехоризонтални стени на съда. Причината за налягането тук е теглото на колоната за течност с безкрайно малка частица в основата, която се вижда на повърхността. Височината е вертикалното разстояние на всички такива частици от свободната повърхност на течността. Тези разстояния няма да са постоянни за страничните стени. Тук е необходимо да се използват, когато се сумират страничните стени, правилата на интегралните калци, натискът лежи върху всички елементи, които са в хоризонтално положение. Вземайки предвид всичко гореизложено, получаваме правилото, според което налягането на тежки течности върху която и да е плоска стена съответства на теглото на колона за течност, чиято основа е площта на тази стена, а височината е вертикалното разстояние на неговия център на тежестта, отдалечено от свободната повърхност на течния тип. От това следва, че налягането в дъното на съда зависи само от размера на повърхността му, височината на нивото на течността, която се излива в самия съд, и от индекса на плътността, но формата на съда не влияе на налягането. Това явление се нарича хидростатичен парадокс.

Този парадокс е доказан от Паскал в експерименти с разширяване на съдовете нагоре и надолу. В първия съд, наднорменото тегло на течностите се поддържаше от страничните стени и се предаваше по стените, без да действа на дъното. Във втория съд, налягането действаше на страничните стени от дъното до върха и в резултат на това тежестта се облекчава с количество, равно на липсата на течност.

Обобщава

Като цяло хидростатичното налягане е важна характеристика на течности, използвани от хората при различни изчисления и при работа с различни устройства, като например помпи. Тази стойност има някои особености, разкрити в парадокса на хидростатичното налягане. Той е представен в три форми и има своя собствена мерна единица.