Единицы измерения гидростатического давления
В международной системе единиц (СИ) за единицу давления принят 1 Паскаль ( 
) – равномерно распределённое давление, при котором на 1 
площадки приходится сила, равная 1 Н.
Размер единицы давления 
очень мал, его значение соответствует давлению столба воды высотой 
. Поэтому на практике применяют единицы давления, кратные 
, которые образуются добавлением к наименованию Паскаль приставок, общепринятых в СИ:килопаскаль ( 
),мегапаскаль ( 
) и гигапаскаль ( 
).
Численно указанные единицы давления составляют 
; 
; 
. Наиболее применяемая в технике укрупнённая единица 
Давление, равное 
, называется технической атмосферой (ат)
5. Свойства гидростатического давления. Гидростатическое давление обладает следующими двумя свойствами:
1. оно всегда направлено по внутренней нормали к площадке действия;
2. его величина не зависит от ориентации площадки действия, а зависит от координат рассматриваемой точки.
Первое свойство гидростатического давления следует из закона Ньютона. Так как жидкость находится в состоянии покоя, то касательные напряжения равны нулю; а напряжения, возникающие в жидкости, могут быть только нормальными. Из-за легкоподвижности жидкость в обычных условиях может находиться в состоянии покоя только под действием сжимающих усилий; поэтому гидростатическое давление может быть направлено лишь по внутренней нормали к площадке действия.
Второе свойство гидростатического давления докажем, рассматривая равновесие элементарной трёхгранной призмы, мысленно вырезанной в покоящейся жидкости (рис.2).
|
|
|
Проведём оси координат так, как показано на рисунке 2. Пусть ребро АВ, равное 
, параллельно оси 
, реброАЕ, равное 
, параллельно оси 
, а реброAD параллельно оси 
.
Гидростатическое давление в пределах грани АВСD примем равным 
; в пределах граниADFE – равным 
; в пределах граниBCFE – равным 
.
Рис 2. К вопросу второго свойства гидростатического давления.
Согласно первому свойству гидростатического давления, векторы давлений 
, , 
направлены нормально к соответствующим граням.
Спроецируем все силы, действующие на элементарную трёхгранную призму, на оси координат.Проецируя все силы на ось 
, получим 
(8)
Из рис. 2 видно, что 
, поэтому 
или 
(9)
Спроецируем теперь все силы, действующие на элементарную трёхгранную призму, на ось 
: 
где 
- сила тяжести объема трехгранной призмы (0,5 объема прямоугольного параллелепипеда), Н.
Замечая, что 
и сокращая на 
и 
, получим 
(11)
Величина 
в пределе стремится к нулю, поэтому 
(12)
Так как наклон грани BCFE выбран произвольно, то отсюда следует, что величина гидростатического давления зависит не от ориентации площадки действия, а от координат рассматриваемой точки.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1047; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!