Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Основное уравнение гидростатики. Для установления зависимости гидростатического давления от глубины погружения рассмотрим в покоящейся жидкости вертикальный цилиндр (рис




Читайте также:
  1. Адиабатный процесс. Уравнение адиабаты идеального газа. Работа идеального газа при адиабатическом изменении его объема.
  2. Билет № 19 Развитие операционных систем. Управление памятью. Основное управление памятью
  3. Бюджетная линия потребителя. Наклон бюджетной линии. Понятие бюджетного множества. Уравнение бюджетной линии.
  4. Виды денег. Уравнение Фишера
  5. Вопрос № 17. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости.
  6. Вопрос № 23. Уравнение Бернулли для реальной жидкости
  7. Вопрос № 38. Основное уравнение работы центробежных насосов.
  8. Вопрос № 6.Химические реакции металлургических процессов. Оценка самопроизвольности их протекания. Уравнение изотермы Вант- Гоффа.
  9. Вопрос № 9.Подвижность химического равновесия. Принцип Ле Шателье. Уравнение изохоры и изобары Вант- Гоффа.
  10. Вопрос №12. Уравнение молотильного аппарата акад. В.П. Горячкина. Следствия из уравнения. Основные регулировки молотильных аппаратов.

Для установления зависимости гидростатического давления от глубины погружения рассмотрим в покоящейся жидкости вертикальный цилиндр (рис. 7.2) высотой h, являющийся частью всего объема и состоящий из жидкости, верх которого совпадает со свободной поверхностью жидкости, а горизонтальная площадь оснований равна S. Цилиндр вместе со всей жидкостью находится в покое, поэтому результирующая F всех сил, действующих на него, равна нулю; следовательно, и проекции этой силы на любую ось равны нулю, в частности

Fx = Fy = Fz= 0.

Массовая сила действует только по оси z, а поверхностные силы давления действуют Рис.7.2 на боковую поверхность; они в силу симметрии равны по величине, противоположны по направлению и вклада в составляющую Fz не вносят. На верхнее основание цилиндра действует давление, которое существует на свободной поверхности, равное , на нижнее основание цилиндра по нормали к нему действует гидростатическое давление . Кроме того, и это очень важно, на выделенный объем (цилиндр) действует сила тяжести (вес) G = ρghS , приложенная в его центре тяжести. Так как имеет место равновесие и Fz=0, то проектируя все силы, действующие на цилиндр на вертикальную ось, получаем

S+ ρghS-pS=0. (7.4)

При этом горизонтальные поверхностные силы, действующие только на боковую поверхность, на ось z дадут нулевые проекции. Сократив все члены уравнения (7.4) на S, получим

= +ρgh. (7.5)

Уравнение (7.5) представляет собой основное уравнение гидростатики, его нужно понимать так: полное давление p в любой точке покоящейся жидкости складывается из давления на ее свободной поверхности и давления ρgh , созданного за счет столба жидкости высотой h.

Пример 7.1.Определить избыточное давление на глубине 4 м. Примем плотность воды ρ=1000 кг/м3 . Тогда по формуле (7.5) имеем

pизб= ρgh=1000 кг/м3 . 9,8 м/с2 . 4 м=39200 Па=39,2 кПа. Давление на поверхности не учитываем.

Задача 7.1.В сосуд налита вода. Определить давление, которое испытывает стенка сосуда в точке М, находящейся на глубине h=0,5 м.

Решение. Давление на стенку в точке М со стороны жидкости равно .

Давление, приложенное к стенке снаружи, равно барометрическому и поэтому результирующее давление , которое будет испытывать стенка, найдется по формуле



pрез=p0+ρgh-pа=ρgh= =4900 Па (в данном случае p0= pа , т.е давление на поверхности жидкости равно атмосферному).


Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 9; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты