Силы, действующие в жидкости. Гидростатическое давление

Основы гидростатики.

Силы: внутренние и внешние.

По своему характеру силы делятся на массовые или объемные и поверхностные.

Поверхностные силы складываются из поверхностных сил … к выд площадке по касательной.

В покоящейся жидкости сила действует только по нормали.

Обычно рассматривают не поверхностные силы, а их напряжение. Для измерения давления используются следующие величины [Н/м²]=Па

На практике часто пользуются техн. атм.

1 атм = 736 мм рт ст = 10 м вод ст

1 бар = 10⁵Н/м²

Условие равновесия элементарной жид-ти V.

Пусть S_x, S_y, S_z, S_n площади граней. Поверхностные силы элементарного тетраэдра пропорциональны произведению двух длин сторон тетраэдра, а массовые силы пропорциональны объему, следовательно, массовыми силами, как величинами третьего порядка малости, можно пренебречь по сравнению с величиной второго порядка малости.

Поверхностные силы будут направлены по нормали грани – сила давления. Для сохранения условия равновесия сумма всех внешних сил на координатные оси должна быть =0.

; ;

Где n – орт нормали к наклонной грани

Поделим выражение на S_x, S_y, S_z

; ;

Из рисунка видно, что S_x, S_y и S_z проекции наклонной грани на соответствующую плоскость

; ;

Подставив эти значения получим:

P_x=P_n, P_y=P_n, P_z=P_n, т.е. P_x=P_y=P_z=P_n, следовательно в покоящейся жид-ти величина напряжения сил р называемого гидростатическим р в точке не зависит от ориентации площадки к которой приложено р.

Отсюда следует первый закон Паскаля.

Давление на поверхность жид-ти произведенное внешними силами передается жид-тью одинаково во всех направлениях.

Дата добавления: 2014-01-20