Закон Паскаля

Из основного уравнения гидростатики видно, что какую бы точку в объеме всего сосуда мы не взяли, на нее всегда будет действовать давление, приложенное к внешней поверхности P₀.

Давление, приложенное к поверхности покоящейся жидкости, передается всем точкам этой жидкости по всем направлениям одинаково.

6. Приборы для измерения давления. Пьезометр, жидкостный манометр, дифференциальный манометр, вакуумметр.

Ответ

Принцип действия жидкостных приборов основан на уравновешивании измеряемого давления давлением столба жидкости. Мерой давления служит высота столба жидкости.

Пьезометр применяется для измерения избыточного давления в точке подсоединения и представляет собой вертикально установленную стеклянную трубку с открытым верхним концом, сообщающимся с атмосферой. Нижний конец трубки соединяется с резервуаром или трубкой, где измеряется давление.

Пьезометр состоит из резервуара (1), стеклянной трубки (2), шкалы (3), крана (4), соединительного шланга (5), штуцера (6).

Величина избыточного давления Р_изб в рассматриваемой точке В определяется по формуле:

где ρ – плотность жидкости, кг/м3;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с;

h - показание по шкале пьезометра, м;

h0 – разность по вертикали между нулем шкалы и рассматриваемой точкой, м.

Дифференциальный манометр

Измеряет разность давлений рабочей жидкости в точках подсоединения.

Дифференциальный манометр состоит из U – образной стеклянной трубки (1), примерно наполовину заполненную рабочей жидкостью, соединительных шлангов (2), штуцеров (3), трубы с различными давлениями (4).

Открытые концы трубки присоединены с точками измерения давления. Под действием разности давления рабочая жидкость перетекает в сторону меньшего давления, и по шкале определяется разность уровней рабочей жидкости.

7. Сила давления жидкости на плоские и криволинейные поверхности.

Ответ

Сила давления жидкости на плоские поверхности

Рассмотрим бак с наклонной под угломa к горизонтальной плоскости стенкой. Выделим на ней площадку площадью w. Центр ее тяжести в точке С. Мысленно выделим на ней элементарную площадку площадью dw. Элементарная сила, действующая на данную площадку:

Сила действующая на всю площадку:

S – статический момент инерции фигуры относительно оси Х

Сила давления жидкости на плоские поверхности равна произведению площади поверхности на давление в центре тяжести этой поверхности.

Сила F₀ приложена в центре тяжести плоской фигуры, в точке С.

Найдем точку приложения силы F_Ж .

Определим сумму моментов сил гидростатического давления относительно ОХ.

Момент инерции фигуры относительно оси ОХ

Известны две параллельные силы и точки их приложения.

Как найти точку приложения результирующей?

ЗАДАЧА

Определить силу давления воды на стенку аквариума и точку ее приложения

, ,

, , ,

Пусть Н=b=1м F=? F=5000 Н

Сила давления жидкости на цилиндрические и криволинейные поверхности

Горизонтальная составляющая силы гидростатического давления жидкости на цилиндрическую поверхность равна силе давления жидкости на плоскую вертикальную прямоугольную фигуру АВ, представляющую собой проекцию рассматриваемой цилиндрической поверхности на вертикальную плоскость.

W_ТД – объем тела CDE, называемого телом давления

Вертикальная составляющая силы гидростатического давления жидкости на цилиндрическую поверхность равна весу жидкости в объеме тела давления.

Телом давления называется тело ограниченное вертикальными плоскостями, проходящими через крайние образующие цилиндрической поверхности, самой этой поверхностью или ее продолжением.

, .

8. Закон Архимеда. Плавание тел.

Ответ

На тело, погруженное (полностью или частично) в жидкость действует сила направленная вертикально вверх и равная весу жидкости в объеме вытесненном телом.