Елементи статики та динаміки рідин та газів

І частина

Зміст

• Тиск. Сила тиску• Закон Паскаля для рідин і газів• Гідравлічний прес• Гідростатичний тиск• Сполучені посудини. Шлюзи• Атмосферний тиск. Дослід Торрічеллі.

Залежність атмосферного тиску від висоти.• Барометри. Манометри.

Що вивчає?

• Умови рівноваги рідин, газів та тіл, які занурені у них.

Форма

• Рідина зберігає об’єм і набуває форми посудини в яку налита

• Газ набуває форми і об’єму посудини в якій знаходиться

• При розгляді явищ необхідно враховувати сили пружності, що діють між сусідніми частинками (молекулами) рідини та газу

Виникнення сил пружності (порівняння)

• На відміну від твердих тіл, сил пружності в яких виникають при зміні їх розмірів і форми, в рідинах вони виникають тільки при стисканні чи розтягу, в газах при стисканні.

Дія сил пружності

• Як показує дослід рідини діють з певними силами на тверду поверхню яка стична з рідиною (на дно, на стінки посудини, на тіло занурене в рідину). Ці сили називають силами тиску

Особливості сил пружності

1. Це сили пружності стисненої рідини.2. Перпендикулярні до поверхні на яку

тиснуть.3. Розподілені по всій поверхні твердого

зануреного тіла тому залежать від площі поверхні тіла

Для характеристики сил тиску, які діють вздовж поверхні тіла вводять поняття тиску

• Тиск фізична величина, яка дорівнює відношенню сили, що діє на поверхню до площі цієї поверхні.

• Формула

• Одиниці вимірювання тиску Па (Паскаль)

Закон Паскаля для рідин та газів

• Рідина (газ) передає тиск який чинить на них зовнішня сили в усіх напрямках однаково

Гідравлічний прес

• Дія грунтується на законі Паскаля

Гідравлічний прес

• Дві посудини з’єднанні між собою і заповнені рідиною (технічним маслом)

Гідравлічний прес дає виграш в силі

В скільки разів площа більшого поршня більша за площу меншого, такий виграш в силі

Виграшу в роботі не дає

Гідростатичний тиск

• Рідина знаходиться в полі тяжіння Землі. • На кожну частинку діє сила тяжіння. • Під дією цієї сили верхній шар тисне на

нижній. • Тиск на різних рівнях різний.• Тиск в рідинах зумовлений її вагою

Тиск зумовлений вагою рідини - гідростатичний

• Формула

За формулою

• Залежить від глибини занурення і густини рідини і не залежить від форми посудини

Зверни увагу!

Тиск рідини на глибині h Тиск в рідині на глибині h

Сполучені посудини

• Посудини з’єднанні протоками нижче рівня рідини

З умови рівноваги рідини випливає закон сполучених посудин

• Однорідна рідини встановлюється в нерухомих сполучених посудинах так, що тис усіх точок на однаковому рівні однаковий

Якщо налито дві незмішувані рідини

Приклад застосування сполучених посудин - шлюзи

Декілька рідин