Равновесие жидкости под действием силы тяжести. Давление в точке покоящейся жидкости

Равновесие жидкости под действием силы тяжести. Давление в точке покоящейся жидкости

Равновесие жидкости под действием силы тяжести. Давление в точке покоящейся жидкости. Если жидкость находится в равновесии под собственным весом, то проекция ускорения на силу тяжести выбранных координатных осей (см.§ 3.3): X = 0; Y равно 0. 2= -§, где§ ускорение свободного падения. Затем, подставляя эти значения в выражение(3.23), он выглядит следующим образом: Р = п |(г) ый,(3 24） Это Р = Р + С,(3 25） Где C-интегральная постоянная, или P + Ryg =S.(3 26).

Жидкость, находящаяся в равновесии с плотностью Р, помещается в определенный контейнер любой формы. На поверхности жидкости(рис. 3.6) есть давление P0, которое называется внешним давлением(если сосуд открыт, и жидкость находится в контакте с атмосферой Земли, то это давление равно атмосферному давлению). Как и прежде, ось z вертикально вверх, а плоскость xOy предполагается горизонтальной(эта произвольная горизонтальная плоскость называется плоскостью сравнения. Этот след показан на рисунке.

то уравнение справедливо для любых точек одного и того же объема однородной капельной жидкости, находящейся в равновесии. Людмила Фирмаль

• Расстояние r от плоскости сравнения называется координатой или высотой точки. Наша задача состоит в том, чтобы найти зависимость для определения давления A, которое имеет любая точка жидкости, например, отметка r, и находится в глубине H от поверхности жидкости. Для описания выбранной точки А можно использовать формулу (3.26). 30. Точки на поверхности жидкости (координата r0) равны Р 4 Рю? = Po + Po ^ o-(3 27） И затем… Р = Ро + Ре(Р0-Р). (3 28） И когда я думаю об этом 20-g = H, (3 29).

Для несжимаемых жидкостей, находящихся в равновесии под действием силы тяжести、 Р = Ро + Ре&,(3 39） Где p0-внешнее поверхностное давление. H-глубина погружения точки под свободную поверхность жидкости, то есть граница раздела между жидкостью и газообразной средой постоянного давления. В Формуле(3.30) величину pH или yH можно назвать весовым давлением, поскольку она обусловлена весом самой жидкости, поскольку представляет собой часть общего гидростатического давления, или, как говорят, абсолютного давления в точке задачи.

• Из рассмотрения равенства(3.30)можно сделать вывод, что абсолютное давление в определенной точке равно сумме давления внешней поверхности и веса. Непосредственно из этой же формулы видно, что внешнее давление, оказываемое на граничную поверхность равновесной жидкости, передается одинаково во все точки жидкости(закон Паскаля). Как видно из (3.30), во внутренней части жидкости в состоянии покоя, во всех точках погруженной на одну и ту же глубину, абсолютное давление равно same.

Когда жидкость под действием силы тяжести находится в равновесии, поверхность равна давлению, или поверхность уровня представляет собой горизонтальную плоскость. полное гидростатическое давление выше атмсеферного РА называется избыточным (атмосферным давлением) или манометрическим давлением. Р «= Р-Р * = Ро + Пбд-ПБ-(331） Если сосуд открыт и на его свободной поверхности установлено атмосферное давление, то есть если p0 = pa, то давление на свободной поверхности жидкости отличается от атмосферного, то понятия веса и избыточного давления совпадают.

Таким образом, поверхностью уровня (поверхностью равного давления) в покоящейся жидкости будет любая горизонтальная плоскость, в том числе и свободная поверхность, независимо от формы сосуда. Людмила Фирмаль

• Вес и избыточное давление отличаются друг от друга. Разница между атмосферным давлением и гидростатическим давлением называется вакуумом： Pvach = Ra P ’(3 32） Равновесные состояния 2 различных несмешивающихся жидкостей (плотности px и p2) в сообщающемся сосуде (рис. 3.7） Po1 Po2 = P] D ^ 1>(3 33） Где р01 и р02-давления свободной поверхности жидкости в 1-м и 2-м контейнерах. Если бы! = p02-p0, то Р1 ^ 1-Р2 ^ 2>(3.34） Или То есть уровень различных несмешивающихся жидкостей при одном и том же несуществующем давлении в сообщающемся сосуде обратно пропорционален плотности этих жидкостей.

Смотрите также:

Задачи по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Гидростатическое давление и его свойства.
2. Основное дифференциальное уравнение равновесия жидкого тела. Поверхности равного давления.
3. Основное уравнение гидростатики и его интерпретации.
4. Способы выражения давления. Пьезометрическая высота. Потенциальный напор.