User:Pavleska/sandbox

Хидростатика Статика на флуиди или хидростатика е гранка на механиката на флуиди која ги пручува некомпресибилните флуиди на остаток. Тоа го опфаќа изучувањето под кои течностите се на одмор во стабилна рамнотежа што е спротивно на динамика на флуиди, кое ги изучува флуидите во движење. Хидростатиката се категоризира како дел од статика на флуиди, која се занимава со проучување на сите флуиди, некомпресибилни или не, на остатокот. Хидростатиката е од фундаментално значење за хидраулика, инженерство на опрема за складирање, транспорт и користење на флуиди. Тоа е исто така релативно за геофизика и астрофизика (на пример во разбирање на тектонските плочи и аномалиите на гравитационото поле на Земјата), за метеорологија, во медицината (во контекст на крвниот притисок) и многу други области. Хидростатиката нуди физички овјаснувања за многу појави во секојдневниот живот, како на пример зошто атмосферскиот притисок се менува со наморска височина, зошто дрво и масло плови на вода и зошто површината на водата е секогаш рамна и хоризонтална, без оглед на обликот на садот. Историја Некои принципи на хидростатиката се познати (на кого?). Вo емпириски и интуитивно чувство уште од античко време, од страна на храдителите на чамци, цистерни, аквадукти и фонтани. Архимед е заслужен за откривањето на Архимедовиот принцип, кој се однесува на сила духовна енергија на објектот кој е потопен во течноста на тежината на течност раселени од објектот. Римскиот инженер Витрувиј ги предупреди читатели за олово цевки дека пука под хидростатичен притисок. Концептот на притисок и начинот на кој таа се пренесува од флуиди се формулирани од страна на францускиот математичар и филозоф Блез Паскал во 1647 година. Хидростатиката кај античките Грци и Роми Питагоровата чаша Главна статија: Питагоровата чаша "Фер чаша" или Питагоровата чаша, која датира од околу 6 век п.н.е., е хидраулични технологија чиј изум е заслужен за грчкиот математичар и геометар Питагора. Тоа се користи како алатка за учење. Чашата се состои од линија врежана во внатрешноста на чашата, и мала вертикална цевка во центарот на чашата, која води кон дното. Висината на оваа цевка е иста како и на линијата врежана во внатрешноста на чашата. Чашата може да биде исполнет со линија без течност која поминува во цевка во центарот на чашата. Меѓутоа, кога износот на течноста ја надминува оваа довод, течност ќе се прелева во цевката во центарот на чашата. Поради тоа повлечете ги молекулите една врз друга и чашата ќе се испразни. Фонтана на Херон Главна статија: Фонтаната на Херон фонтана на Херон е уред измислен од страна на Херон од Александрија кој се состои од млаз од течност кои се хранат од резервоарот на течноста. Фонтаната е изградена на таков начин што висината на авион ја надминува висината на течноста во резервоарот, очигледно кршење на принципите на хидростатички притисок. Уредот се состои од еден отвор и два контејнери поставени една над друга. Средниот сад, кој беше потпишан, беше исполнет со течност, како и неколку канила (мала цевка за пренос на течности помеѓу садови) за поврзување на различни садови. Заробениот воздухот во внатрешноста на крвните садови предизвикува млаз вода од четката, празнење на сите вода од средниот резервоарот. Придонес на Паскал во хидростатиката Главна статија: Паскалов Закон Паскал дал придонес за развојот на настаните во хидростатика и хидродинамика. Паскалов Закон е основен принцип на флуидна механика која вели дека било каков притисок се применува на површината на течноста се пренесува рамномерно во текот на течност во сите правци, на таков начин дека првичните варијации на притисокот не се променети. Притисок во течности за време на мирување Поради фундаменталната природа на течности, течноста не може да остане во мирување во присуство на стресот. Сепак, течноста може да изврши притисок нормално било контактирање површина. Ако една точка во течностa се смета за едена екстремно мала коцка, тогаш следува од принципите на рамнотежа дека притисокот на секоја страна од оваа единица на течноста мора да бидат еднакви. Ако ова не е случај, течноста ќе се движи во насока на добиената сила. Така, под притисок на течност во мирување е изотропно; на пример, таа дејствува со еднаква големина во сите правци. Оваа карактеристика овозможува течности за пренос на сила по должина на цевки; на пример, на силата што се применува за течности во цевка се пренесува, преку течност, на другиот крај на цевката. Овој принцип за прв пат беше формулиран, во малку проширена форма, по Блез Паскал, а сега се нарекува Паскалов закон. Хидростатичен притисок Видете исто така: варијација на вертикален притисок Во течност во мирување, сите триење и инертни стресови исчезнуваат и состојбата на стрес на системот се нарекува хидростатички. Кога оваа состојба на (5 = 0) се применува на равенката на Навиер-Стоукс, градиент на притисокот ќе стане функција на силата на самото тело. За областа конзервативна сила Баротропик како течност во областа на гравитационата сила, станува функција на притисок од страна на течност во рамнотежа сила притискан од гравитацијата. На хидростатски притисок може да се утврди од анализа на обемот контрола на екстремно мала коцка на течност. Од притисокот се дефинира како сила притискан од областа тест (p = F / A, со П: притисок, F: Сила нормална област А, А: област), и само сила која дејствува на било која таква мала коцка на течност е тежината на колона на течноста над него, хидростатички притисок може да се пресметува според следната формула: P (Z) - f (z 0) = 1 A ∫ z 0 zdz '∬ A dx' dy 'ρ (z) g (z') = ∫ z 0 zdz 'ρ (z) g (z') {\ displaystyle p (z) -P (z_ {0}) = {\ frac {1} {A}} \ int _ {} ^ {z} z_ dz {0} '\ iint \ граници _ {A} dx "dy '\, \ rho (z) g (z) = \ int _ {0}} ^ {z} {z_ dz' \, \ rho (z) g (z ')}, каде што: p е хидростатички притисок (Pa), ρ е густината на течноста (kg / m3), g е гравитационото забрзување (m / s2), А е областа за испитување (м2), z е висината (паралелно со насоката на гравитација) од зоната на испитување (m), z0 е висината на притисокот на нулта референтна точка на (m). За вода и други течности, овој интеграл може да се поедностави значително за многу практични апликации, врз основа на следниве две претпоставки: Бидејќи многу течности може да се смета некомпресибилни, разумно добра проценка може да се направи од претпоставувајќи постојана густина во текот на течност. (Истaта претпоставка не може да се направи во рамките на гасовита животна средина.) Исто така, со оглед на висината h на колоната за флуид помеѓу Z и z0 е често релативно мал во споредба со радиусот на Земјата, може да се занемари варијација на g. Под овие околности, составена е поедноставна формула: p - p 0 = ρ g h, {\ дисплејстил \ p-p_ {0} = \ rho ГХ,} каде h е висината z - z0 на течноста колона помеѓу волуменот на тест и референтна точка на притисокот нула. Имајте на ум дека оваа референтна точка треба да се наоѓа во или под површината на течноста. Инаку, мора да се подели на состав во два (или повеќе) однос со постојана течност и ρ (z) погоре. На пример, на апсолутен притисок во споредба со вакум е: H + P Г т м р = ρ, {\ дисплејстил \ p = \ rho GH + П _ {\ mathrm {atm}}} каде h е вкупната висина на течноста колона погоре зоната на испитување на површината, и Патмос е атмосферскиот притисок, односно притисок пресметуван од останатите состави врз колоната на воздухот од течна површина до бесконечност. Ова лесно може да се визуелизира со помош на призма притисок. Хидростатички притисок се користи за зачувување на храна во процес наречен паскализација. [2] Медицина Во медицината, хидростатичкиот притисок во крвните садови е притисокот на крвта на ѕидот. Тоа е спротивна на онкотскиот притисок. Атмосферскиот притисок Статистичката механика покажува дека, за бензинска на константна температура, T, својот притисок, P ќе се разликуваат со висина, h, како што се: P (ж) = P (0) Е - 1000 G H / K T {\ дисплејстајл \ p (ж) = P (0) e ^ {- mgh / KT}} каде што: g е забрзување поради гравитацијата Т е апсолутна температура k е константа Болцман 1000 е на масата на една молекула на гас p е притисокот h е висината Ова е познато како барометарска формула, и може да се изведе од преземањето на хидростатички притисок. Ако постојат повеќе видови на молекули во гас, парцијалниот притисок на секој вид ќе бидат дадени од страна на оваа равенка. Во повеќето услови, дистрибуцијата на секој вид на гас е независна од другите видови. Пловни Главна статија: Пловни Секое тело на произволен облик кој е ангажиран, делумно или целосно, во акцијата на течност ќе ја доживее на нето силата во спротивна насока на градиентот на локален притисок. Ако овој градиент на притисокот произлегува од гравитација, нето силата е во вертикална насока спротивна на онаа на гравитационата сила. Оваа вертикална сила се нарекува духовна енергија или пловна сила и е еднаква по големина, но во спротивна насока, со тежината од раселените течност. математички, F = ρ Г5 {\ дисплејстајл F = \ rho} GV каде ρ е густината на течноста, g е забрзување поради гравитацијата, а 5 е волумен на течност директно над криви површина. Во случај на брод, на пример, неговата тежина е балансиран со силите на притисок од околната вода, со што се овозможува да се плови. Ако повеќе товар е натоварен на бродот, тоа повеќе ќе потоне во вода - раселување на повеќе вода и на тој начин добиваат повисока пловна сила да се балансираат на зголемување на телесната тежина. Откривање на принципот на духовна енергија се должи на Архимед. Принципот на Архимед докажан на следниов начин: преземање тело кое виси во мал динамометар, прочитате индикација за тежината. Тогаш држењето на телото виси на динамометарската платформа целосно нурнати во една чаша преплавени со вода, а претходно се ставаат во длабок сад. Потопено телото во вода, укажува на динамометарската платформа дека ќе биде помала од претходниот (надвор од водата). Во исто време, можеме да видиме дека некои од вода од преполното стакло ќе се излее на плочата. Ако тежат на количеството на вода што се излеа ќе видите дека ова ќе биде еднаква на разликата во телесната тежина надвор и внатре во водата. Овој тест е попрецизен ако успешно се користи специјални "Вир тенк". По погоре наведениот експеримент велиме дека поедноставна на дефиницијата на принципот на Архимед е: Секое тело кое е ангажирано во течноста губи и од тежината, како тежина на течноста кој го заменува. Според тоа, кога телото се наоѓа во внатрешноста на течност ќе бидат забележани две главни сили (Резултантни). Секоја од нив, тежината на телото и силата применета на оваа духовна енергија. Во зависност од вредностите се одвиваат овие завршници секој пат со уште три случаи кои се разликуваат: 1 случај: на телесната тежина е поголема од духовна енергија. Во овој случај, телото е ангажирано. 2-ри случај: на телесната тежина е еднаква на духовна енергија. Во овој случај, телото се суспендира во течност, т.е. застој каде се наоѓаат во течноста, и 3 случај: на телесната тежина е помалку од целите во оваа духовна енергија. Во овој случај, телото не е ангажирано, кога лебдат. Очигледно е дека сите три случаи во зависност од специфичната тежина на телото (цврста или течна) кои можат да бидат соодветно поголеми или помали од специфична тежина на течноста. На пример, дрвото, плутата, маслото лебдат на водата, додека железото, алуминиумот, живата ќе потонат. Принципот на Архимед наоѓа многу широка примена во секојдневниот живот, главно во областа на инженерството. Нешто што лебди, како бродови, сите полесни водни тела, човечкото тело, плови, амфибиски возила итн го почитуваат принципот. Но принципот е повеќе заинтересиран за бродоградба, науката која се занимава со изградба на бродови. Постој принципот на Архимед кој изучува, анализира и се спроведува во сите детали. Највисоки во спроведувањето на принципот на Архимед, подводни пловни и резервоари за вода постојано ја менуваат нивната вредности (во соодветни случаи да се негативни, нула и позитивни). Принципот на Архимед се применува и во Аеростатика на пример, со балони Хидростатички сили поплавени површини Хоризонтална и вертикална компонента на хидростатичка сила која дејствува на потопен површина се определува со следнава равенка: F H = p c A {\ дисплејстајл F_ {A}} H = P_ {C} C 5 = ρ g на 5 {\ дисплејстајл F_ {5} = \ rho gv} каде што: PC е притисок во Тежиште на потопен површината на вертикалната проекција A е вертикалната проекција на површината на истиот ρ е густината на течноста g е забрзување поради гравитацијата Обемот на течност директно над криви површина 5 Течности (течности со слободни површини) Течностите може да имаат слободна површина во која тие се меѓусклоп со гасови или со вакум. Во принцип, недостатокот на способноста да се одржи брзо прилагодување на стрес на смолкнување наложува слободна површина кон рамнотежа. Сепак, на мала должина, постои важна балансирана сила од површинскиот напон. Капиларна акција Кога течности се ограничени во садови чии димензии се мали, во споредба со соодветните скали на должина, површинскиот напон ефекти стануваат важни доведува до формирање на менискусот преку капиларна акција. Ова капиларна акција има длабоки последици за биолошките системи како што е дел од една од двете возење механизми на протокот на вода во фабриката, на транспирационално влечење. Виси капки Без површинскиот напон, капките не ќе биде во можност да се формираат. Димензиите и стабилноста на капките се утврдени со површински напон на затегната површина. Падот е директно пропорционален на имотот кохезија на течност. Видете исто така Подводни портал нуркање комуникација садови хидростатско испитување 500 ДИА