Gan weithredu pwysau hylif. Rydym yn dod i gasgliadau

Er mwyn ymdrin â'r broblem o "bwysau hylif" dechrau gydag enghreifftiau clasurol ac yn raddol yn symud ymlaen i rai mwy cymhleth a chymhleth ar gyfer hyn. Am long silindrog, y mae ei waliau yn llym fertigol, yn llorweddol gwaelod, y pwysau hydrostatig y hylif dywallt ar uchder h ar gyfer pob pwynt isaf yn newid. Bydd y fformiwla ar gyfer cyfrifo swm hwn yn ymddangos fel p = RGH, wherein r - dwysedd hylif; g - cyflymu disgyrchiant; h - uchder y golofn hylif. Mae gwerth p ar gyfer pob pwynt ar waelod yr un fath.

Cyflwyno i mewn i'r ardal ar waelod llong o fformiwla S, gall un gyfrifo grym gwasgedd F. Ers y pwysau hylif ar waelod y llong ar bob pwynt o'r un peth, y casgliad rhesymegol dod i'r fformiwla F = rghS.

Mae'n hawdd i sylwi bod yn yr achos hwn y pwysau grym i'r gwaelod yn hafal i pwysau'r hylif arllwys i mewn i'r llong silindrog siâp priodol. Mae'n ymddangos yn baradocsaidd, ond mae ganddo esboniad gwyddonol a rhesymegol yn dweud bod y fformiwla F = rghS yn gweithio ar gyfer llongau o wahanol iawn ffurfiau. Mewn geiriau eraill, o dan yr un gwerthoedd S - ardal gwaelod a h - uchder y lefel hylif pwysau hylif ar waelod yr un fath ar gyfer yr holl lestri, waeth beth sy'n lletya cyfaint pob llestr unigol. Mae pwysau'r hylif llenwi mewn gwirionedd i mewn llestri o unrhyw siâp a gall fod yn llai ac yn fwy na'r lluoedd pwysau ar y gwaelod, ond bydd bob amser yn bodloni'r rheol uchod.

Yn dilyn yr egwyddor sylfaenol o ffiseg i wirio'r casgliadau damcaniaethol yn ymarferol, awgrymodd Pascal i ddefnyddio'r ddyfais, a elwir yn ei enw ei hun. Prif nodwedd y ddyfais hon yn stondin arbennig, gan ganiatáu i bennu llestri gwahanol siapiau, nad oes ganddynt gwaelod. Waelod y cynwysyddion yn perfformio gwasgu dynn yn erbyn y plât gwaelod, sydd wedi ei leoli ar un fraich o'r trawst cydbwysedd.

Gosod y pwysau haearn am gwpanaid o rocker arall a dechrau llenwi'r llong gyda dŵr. Pryd fydd y pwysau hylif grym fwy na bwysau'r pwysau, bydd yr hylif yn agor y plât, a bydd yn tywallt dros ben. Drwy fesur uchder y golofn ddŵr, mae'n bosibl i gyfrifo gwerth rhifiadol ei bwysau yn gorfodi y gwaelod a phwysau o gymharu â'r pwysau.

Gan gymryd i ystyriaeth y posibilrwydd i gyflawni mwy lluoedd pwysau ychydig bach o ddŵr, dim ond cynyddu uchder o lefel y dŵr y golofn, mae modd rhoi esboniad i eto profiad diddorol arall, fel y disgrifir gan Pascal.

I'r caead top caulked casgenni drylwyr newydd, yn llawn at yr ymylon gyda dŵr, yr oedd yn ynghlwm wrth tiwb hir lle dŵr yn cael ei arllwys. Roedd gan y tiwb croestoriad bach, pâr o gwpan o ddŵr yn ddigon i godi colofn o ddŵr i uchder sylweddol. Ar ryw adeg, drwm newydd o ansawdd da yn torri i lawr ac yn rhwygo i ddarnau. Waeth faint o hylif llenwi, sef colofn ddŵr wedi cynyddu'r pwysau ar waelod y gasgen. O ganlyniad, y swm critigol o rym a arweiniodd at y rhwyg y cynhwysydd ei greu.

Y gwahaniaeth a phwysau gwirioneddol y lluoedd pwysau hylif ar waelod llong oherwydd y gwrthbwyso grym, sy'n achosi pwysau hylif yn y wal llong. Bod tuedd y waliau llong yn arwain at y ffaith bod y pwysau hwn yn cael ei gyfeirio naill ai i fyny neu i lawr, yn y drefn honno, gan arwain yn y system cydbwysedd.

Cynhwysydd wedi culhau yn upwardly undergoes y pwysau hylif i fyny. Gall brofiad diddorol yn cael ei wneud drwy baratoi gosodiad syml. Dylid ei gau fixedly ar y piston i roi'r silindr, sy'n mynd i mewn i diwb gosod yn fertigol. Arllwys y dŵr drwy'r tiwb, gweld fel llenwi'r gofod uwchben y piston yn arwain at godi i fyny y silindr.

I grynhoi, mae'r cysyniad o "bwysau" gellir ei ddiffinio fel y gymhareb y grym sy'n gweithredu berpendicwlar i'r wyneb mewn perthynas â'i ardal. gwerth pwysau sengl yn hafal i un Pascal (1 Pa) a gweithredu cyfatebol y grym o un Newton (N 1) y metr sgwâr (1 m).

Yn ôl y Gyfraith Pascal, y pwysau a brofir gan y hylif (nwy) yn cael ei anfon at yr un fath bob pwynt o gyfaint hylif (nwy). pwysau hylif Priodol (nwy) yr un fath ar uchder penodol. Gyda'r dyfnder ei gynyddu.