ПРИМАТ / лекция8(презентация)
.pdfЛекция № 8
ГИДРОСТАТИКА Относительный и абсолютный покой.
mg, mg + Fинерц
еij = 0 ij = 0 pij = -p ij
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
d |
0 |
|
|
f |
gradp |
|
|
||||||
dt |
dt |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
ρX |
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
f gradp |
|
|
ρY |
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
y |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
ρZ |
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
dxi |
fi dxi |
dp Xdx Ydy Zdz |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
xi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p = const |
|
Xdx Ydy Zdz 0 |
изобарическая поверхность |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
dr 0 |
f |
dr |
dr dx,dy ,dz |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
dp |
|
M |
|
|
|
|
|
|||
|
|
dp f |
dr |
|
|
|
|
|
|
f dr |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
0 |
|
M |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
dp |
M |
|
|
||
|
|
|
|
|
f grad |
|
|
|
|
|
|
d M M0 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
0 |
|
M |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
dp d |
const p const |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Равновесие в поле сил тяжести |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p p z , |
z |
|
|||||||
f 0,0, g |
|
gz const |
|
|
|||||||||||||||
Несжимаемая жидкость.
const
p |
dp |
g z z0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p p0 |
g z z |
0 |
|
p p g z z |
0 |
|
p p g z |
0 |
z |
||
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p p0 gh |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
pA p0 ghA , |
|
|
pB p0 ghB . |
|
|
Закон Паскаля
Если изменить давление в какой-либо точке покоящейся несжимаемой жидкости на некоторую величину, то на такую же величину изменится давление в любой другой точке жидкости.
Опыт Торричелли.
1)z = const `изобарическая поверхность
2)Граница раздела 2-х несмешивающихся жидкостей.
dp 1gdz |
dp 2 gdz dz =0 z= const |
3) Абсолютное, избыточное давления и вакуум. Пьезометрическая поверхность.
|
|
|
|
|
pизб pабс pатм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pвак pатм pабс |
||||||||||||||||||||||||||
|
pабс pатм pизб pатм ghn |
|
|
|
|
pабс pатм pвак pатм ghn |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
pизб ghn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pвак ghn |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
сила |
|
|
. |
1Па 1 |
|
н |
|
1 |
|
|
|
кг |
|
. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
площадь |
|
м2 |
м сек 2 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
1 ат = 9,8 104 Па = 1 кгс/см2 = 10 м вод. ст. = 135 мм рт. ст. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Равновесие тяжелого газа. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
p |
|
|
|
p0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
RT |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
p0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
dp |
g z z0 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p0 |
p |
|
dp |
g z z0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p0 |
|
|
|
|
p |
g z z0 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
p |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
p |
0 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln |
|
p |
|
0 |
g z z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln |
p |
|
g |
z z |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
p0 |
|
|
|
p0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p0 |
|
|
RT |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
p0 exp |
|
z z0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
z = const `изобарическая поверхность
Относительный покой
Относительное равновесие жидкости во вращающемся с постоянной угловой скоростью сосуде.
const, const
|
|
|
|
|
f |
g |
wпер |
||
w |
x |
ω2 |
r cos α ω2 x; |
|
|
|
|
|
|
w |
y |
ω2 |
r sin α ω2 y, |
|
|
|
|
|
|
f 2r cos , 2r sin , g
dp ρ 2 xdx 2 ydy gdz .
|
|
|
|
|
p |
dp |
g z z0 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
d 2 xdx 2 ydy gdz |
|
|
|
2r 2 |
gz C |
||||||||
|
|
2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2r |
2 |
|
p0 gz0 C |
|
|
|
|
|
||||
p |
2 |
|
gz C |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p p |
0 |
2r 2 |
g z z |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z z0 |
|
ω2r 2 |
изобарическая поверхность |
|
|
|
|||||||
|
2g |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Статическое давление жидкости на твердые поверхности.
Давление жидкости на плоскую стенку
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
pn ds npds |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
S |
|
|
p0 |
S |
|
|
|
|
|
g hn h ds |
|
P n |
gh ds n |
ghn gh ds n |
|
|||||||||
|
|
|
S |
|
|
|
|
S |
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n ghn S ghT S n g hn hT S npT S |
|||||
n |
ghn S g hds |
|||||||||||
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P pT S |
|
|
|
|
|
|
|
|
P npT S |
|
|
|
|
|||
Центр давления
M M i
M lD P
M i lpds
S
h0 h l sin
M l p0 gh ds g l hn h ds g l 2 sin ds =
S S S
|
|
g sin J |
|
J = lT2S + J0 |
|
|
|||
l |
D |
P gsin l |
2S J |
0 |
|
P p |
S g h |
h |
S g sin l S |
|
T |
|
|
T |
n |
T |
T |
||
|
|
l |
D |
g sin l |
S gsin l |
2S J |
0 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
T |
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
l |
l l |
2S J |
|
|
|
l |
|
l |
|
J0 |
|
|
|
|
|
l |
|
l |
|
|
0 |
|
D |
|
|
|
|
|
D |
||||||||||||
|
D T T |
|
|
|
T |
|
lT S |
|
|
|
|
T |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
hD hT |
J |
0 |
sin 2 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hT S |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Давление жидкости на криволинейную стенку
|
|
|
P p nd s g hM nds |
||
S |
|
S |
|
|
|
Px g hM cos nx d s , |
||
S |
|
|
|
|
|
Py g hM cos ny d s , |
||
S |
|
|
|
|
|
Pz g hM cos nz d s. |
||
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
cos nx ds d sx ; |
cos ny ds dsy |
; cos nz ds dsz , |
|||
|
|
|
|
|
|
Px g hM d sx , |
Py g hM dsy , Pz g hM d sz . |
||||
|
Sx |
|
S y |
|
Sz |
а) hM ds x hx S x , |
Px pTx Sx , |
|
|
|
|
Sx |
|
|
|
|
|
б) hM d sy hy S y , |
Py pTy S y , |
|
|
|
|
S y |
|
|
|
|
|
в) hM d s z hz Sz Vт.д. , Pz |
gVт.д. |
|
|
||
Sx |
|
|
|
|
|
P 
Px2 Py2 Pz2 .
Закон Архимеда
P |
|
|
gradpd |
|
|
|
|||
p nd s |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
n |
i cos nx j cos ny k cos nz |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
gradp f |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
gradpd fd |
kgd G |
||||||||
|
V |
|
V |
|
V |
|
|
|
|
|
|
A G |
|
|
|
|
|
||
