/ / Proučavamo tlak tekućine. Izvlačenje zaključaka

Proučavamo tlak tekućine. Izvedite zaključke

Za rješavanje pitanja "tlak tekućine"Počnimo s klasičnim primjerima i postupno prelazimo na složenije i zamršenije opcije. Za cilindrične posude, čiji su zidovi strogo vertikalni, a dno vodoravno, hidrostatski tlak tekućine izliven na visinu h za svaku donju točku bit će nepromijenjen. Formula za izračunavanje ove vrijednosti će izgledati kao p = rgh, gdje je r gustoća tekućine; g - gravitacijsko ubrzanje; h - visina stupca tekućine. Vrijednost p za sve donje točke je ista.

Uvođenjem u formulu područja dna posude S možemo izračunati tlačnu silu F. S obzirom da je tlak tekućine na dnu posude u svakoj točki jednak, tada dolazimo do formule F = rghS.

Lako je vidjeti da je u ovom slučaju silatlak na dnu jednak je težini tekućine izlivene u cilindričnu posudu pravilnog oblika. Izgleda paradoksalno, ali postoji znanstveno i logično objašnjenje za tvrdnju da formula F = rghS također djeluje i na posude različitih oblika. Drugim riječima, s istim vrijednostima S - površina dna i h - visina razine tekućine, pritisak tekućine na dnu jednak je za sve posude, bez obzira na to koliki volumen sadrži svaka pojedina posuda. U tom slučaju težina stvarno izlivene tekućine u posude proizvoljnog oblika može biti i manja i veća od sile pritiska na dno, ali uvijek će udovoljiti gore navedenom pravilu.

Slijedeći osnovni princip fizike, provjeriteteoretske zaključke u praksi, Pascal je predložio upotrebu uređaja nazvanog po njemu. Vrhunac ovog uređaja je poseban stalak koji vam omogućuje pričvršćivanje posuda različitih oblika bez dna. Dno posuda izvodi ploča čvrsto pritisnuta odozdo, koja se nalazi na jednom ramenu nosača vage.

Ugradimo uteg na čašu drugog klackalice ipočinjemo puniti posudu vodom. Kada pritisak tekućine stvori silu veću od težine utega, tekućina će otvoriti ploču i višak će se izliti. Mjerenjem visine vodenog stupca možete izračunati numeričku vrijednost sile njegovog pritiska na dno i usporediti s težinom utega.

S obzirom na sposobnost postizanja višesile pritiska s malom količinom vode, samo povećavanjem visine razine vodenog stupca, može se dati objašnjenje za još jedan zanimljiv pokus, koji je također opisao Pascal.

Na gornjoj naslovnici novog pažljivo zapečaćencijev, napunjena do vrha vodom, bila je pričvršćena na dugu cijev kroz koju se izlijevala voda. Cijev je imala mali presjek, nekoliko šalica vode bilo je dovoljno za podizanje vodenog stupca na znatnu visinu. U određenom trenutku nova čvrsta bačva nije mogla izdržati i pukla je po šavovima. Bez obzira na količinu ulivene tekućine, upravo je visina vodenog stupca dovela do povećanja pritiska na dnu cijevi. Kao rezultat, stvorena je kritična vrijednost sile, što je dovelo do puknuća spremnika.

Razlika između stvarne težine tekućine i sile pritiskana dno posude kompenzira se silom uzrokovanom pritiskom tekućine na stijenke posude. Nagib stijenki posude uzrokuje da taj pritisak bude usmjeren prema gore ili prema dolje, čime se sustav dovodi u ravnotežu.

Plovilo se suzilo prema goreprema gore tlak tekućine. Zanimljiv eksperiment može se napraviti pripremom jednostavne instalacije. Na fiksni klip potrebno je staviti cilindar koji ide u okomito instaliranu cijev. Izlijevajući vodu kroz cijev, promatramo kako punjenje prostora iznad klipa uzrokuje podizanje cilindra.

Sumirajući, koncept "pritiska" može se definiratikao odnos sile koja djeluje okomito na površinu i njezinu površinu. Jedinični tlak je vrijednost jednaka jednom Pascalu (1 Pa) i odgovara djelovanju sile od jednog Njutna (1 N) po kvadratnom metru (1 m2).

Prema Pascalovu zakonu, pritisak kojiispituje tekućinu (plin), prenosi se nepromijenjeno do svake točke volumena tekućine (plina). Ispravan tlak tekućine (plina) jednak je na određenoj visini. Povećava se s dubinom.