Да вземем цилиндричен съд с хоризонтално дъно и вертикални стени, пълен с течност до височина (фиг. 248).

Ориз. 248. В съд с вертикални стени силата на натиск върху дъното е равна на теглото на цялата излята течност

Ориз. 249. Във всички изобразени съдове налягането на дъното е еднакво. В първите два съда е повече от теглото на излятата течност, в другите два е по-малко

Хидростатичното налягане във всяка точка на дъното на съда ще бъде еднакво:

Ако дъното на съда има площ, тогава силата на натиск на течността върху дъното на съда, т.е. е равна на теглото на течността, излята в съда.

Нека сега разгледаме различни по форма съдове, но с еднаква площ на дъното (фиг. 249). Ако течността във всяка от тях се излива на еднаква височина, тогава налягането е на дъното. еднакво е във всички съдове. Следователно силата на натиск върху дъното е равна на

също е еднакъв във всички съдове. То е равно на теглото на колона течност с основа, равна на площта на дъното на съда, и височина, равна на еднаква височинаизлята течност. На фиг. 249 този стълб е показан до всеки съд с пунктирани линии. Моля, обърнете внимание, че силата на натиск върху дъното не зависи от формата на съда и може да бъде по-голяма или по-малка от теглото на излятата течност.

Ориз. 250. Устройство на Паскал с набор от съдове. Напречните сечения са еднакви за всички съдове

Ориз. 251. Експериментирайте с цевта на Паскал

Това заключение може да се провери експериментално с помощта на устройството, предложено от Паскал (фиг. 250). Можете да прикрепите съдове към стойката различни форми, без дъно. Вместо дъно, плоча, окачена на везната, е плътно притисната към съда отдолу. Ако в съда има течност, върху плочата действа сила на натиск, която откъсва плочата, когато силата на натиск започне да надвишава теглото на тежестта, стояща върху другия съд на везната.

В съд с вертикални стени (цилиндричен съд) дъното се отваря, когато теглото на излятата течност достигне теглото на тежестта. В съдове с други форми дъното се отваря на същата височина на течния стълб, въпреки че теглото на излятата вода може да бъде по-голямо (съд, разширяващ се нагоре) или по-малко (съд, който се стеснява) от теглото на тежестта.

Този опит води до идеята, че с правилната форма на съда е възможно да се получат огромни сили на натиск върху дъното, като се използва малко количество вода. Паскал прикрепи дълга тънка вертикална тръба към плътно уплътнен варел, пълен с вода (фиг. 251). Когато тръбата се напълни с вода, силата на хидростатичното налягане върху дъното става равна на теглото на воден стълб, чиято основна площ е равна на площта на дъното на цевта, а височината е равна на височината на тръбата. Съответно се увеличават силите на натиск върху стените и горното дъно на цевта. Когато Паскал напълни тръбата до височина от няколко метра, което изискваше само няколко чаши вода, получените сили на натиск разкъсаха цевта.

Как можем да обясним, че силата на натиск върху дъното на съда може да бъде, в зависимост от формата на съда, по-голяма или по-малка от теглото на течността, съдържаща се в съда? В крайна сметка силата, действаща върху течността от съда, трябва да балансира теглото на течността. Факт е, че течността в съда се влияе не само от дъното, но и от стените на съда. В контейнер, разширяващ се нагоре, силите, с които стените действат върху течността, имат компоненти, насочени нагоре: по този начин част от теглото на течността се балансира от силите на натиск на стените и само част трябва да бъде балансирана от силите на натиск от дъното. Напротив, в съд, който се стеснява нагоре, дъното действа нагоре върху течността, а стените действат надолу; следователно силата на натиск върху дъното е по-голяма от теглото на течността. Сумата от силите, действащи върху течността от дъното на съда и неговите стени, винаги е равна на теглото на течността. Ориз. 252 ясно показва разпределението на силите, действащи от стените върху течността в съдове с различни форми.

Ориз. 252. Силите, действащи върху течността от стените на съдове с различна форма

Ориз. 253. Когато се налее вода във фунията, цилиндърът се издига нагоре.

В съд, който се стеснява нагоре, сила, насочена нагоре, действа върху стените от страната на течността. Ако стените на такъв съд се направят подвижни, течността ще ги повдигне. Такъв експеримент може да се извърши с помощта на следното устройство: буталото е неподвижно фиксирано и върху него е поставен цилиндър, който се превръща във вертикална тръба (фиг. 253). Когато пространството над буталото се запълни с вода, силите на натиск върху зоните и стените на цилиндъра повдигат цилиндъра нагоре.

Налягането е физическо количество, която играе особена роля в природата и човешкия живот. Това невидимо явление се отразява не само на състоянието заобикаляща среда, но и много добре усетен от всички. Нека да разберем какво е това, какви видове съществува и как да намерим налягане (формула) в различни среди.

Какво е налягане във физиката и химията?

Този термин се отнася до важна термодинамична величина, която се изразява в съотношението на силата на натиск, упражнявана перпендикулярно на повърхността, върху която действа. Това явление не зависи от размера на системата, в която работи, и следователно се отнася до интензивни количества.

В състояние на равновесие налягането е еднакво за всички точки на системата.

Във физиката и химията се обозначава с буквата “P”, което е съкращение от латинско иметермин - pressūra.

Ако ние говорим заотносно осмотичното наляганетечност (равновесие между налягането вътре и извън клетката), използва се буквата „P“.

Единици за налягане

Съгласно стандартите на Международната система SI, въпросното физическо явление се измерва в паскали (кирилица - Pa, латиница - Ra).

Въз основа на формулата за налягане се оказва, че един Pa е равен на един N (нютон - делено на един квадратен метър (единица за площ).

На практика обаче е доста трудно да се използват паскали, тъй като тази единица е много малка. В тази връзка, в допълнение към стандартите SI, това количество може да се измерва по различен начин.

По-долу са най-известните му аналози. Повечето от тях са широко използвани в бившия СССР.

• Барове. Един бар е равен на 105 Pa.
• Торове или милиметри живачен стълб.Приблизително един тор съответства на 133,3223684 Pa.
• Милиметри воден стълб.
• Метри воден стълб.
• Технически атмосфери.
• Физически атмосфери.Един atm е равен на 101,325 Pa и 1,033233 atm.
• Килограм сила на квадратен сантиметър.Разграничават се също тон-сила и грам-сила. Освен това има аналог на паунд-сила на квадратен инч.

Обща формула за налягане (физика за 7 клас)

От дефиницията на дадено физическо количество може да се определи методът за намирането му. Изглежда като на снимката по-долу.

В него F е сила, а S е площ. С други думи, формулата за намиране на налягането е неговата сила, разделена на повърхността, върху която действа.

Може да се запише и по следния начин: P = mg / S или P = pVg / S. По този начин това физическо количество се оказва свързано с други термодинамични променливи: обем и маса.

За натиска важи следният принцип: отколкото по-малко място, който се влияе от сила - толкова по-голямо е количеството сила на натиск, което пада върху него. Ако площта се увеличи (със същата сила), желаната стойност намалява.

Формула за хидростатично налягане

Различен агрегатни състояниявещества, осигуряват наличието на различни свойства едно от друго. Въз основа на това методите за определяне на P в тях също ще бъдат различни.

Например формулата за водно налягане (хидростатично) изглежда така: P = pgh. Отнася се и за газовете. Въпреки това не може да се използва за изчисляване на атмосферното налягане поради разликата в надморската височина и плътността на въздуха.

В тази формула p е плътността, g е гравитационното ускорение и h е височината. Въз основа на това, колкото по-дълбоко е потопен обект или предмет, толкова по-високо е налягането, упражнено върху него вътре в течността (газа).

Разглежданият вариант е адаптация на класическия пример P = F / S.

Ако си спомним, че силата е равна на производната на масата по скоростта на свободното падане (F = mg), а масата на течността е производната на обема по плътността (m = pV), тогава формулата за налягане може да бъде записано като P = pVg / S. В този случай обемът е площ, умножена по височина (V = Sh).

Ако вмъкнем тези данни, се оказва, че площта в числителя и знаменателя може да бъде намалена на изхода - горната формула: P = pgh.

Когато разглеждаме налягането в течности, си струва да запомним, че за разлика от твърдите тела, в тях често е възможно изкривяване на повърхностния слой. А това от своя страна допринася за образуването на допълнителен натиск.

За такива ситуации се използва малко по-различна формула за налягане: P = P 0 + 2QH. В този случай P 0 е налягането на неизвития слой, а Q е повърхността на опън на течността. H е средната кривина на повърхността, която се определя съгласно закона на Лаплас: H = ½ (1/R 1 + 1/R 2). Компонентите R 1 и R 2 са радиусите на основната кривина.

Парциално налягане и неговата формула

Въпреки че методът P = pgh е приложим както за течности, така и за газове, по-добре е налягането в последните да се изчисли по малко по-различен начин.

Факт е, че в природата, като правило, абсолютно чисти вещества не се срещат много често, тъй като в нея преобладават смеси. И това се отнася не само за течности, но и за газове. И както знаете, всеки от тези компоненти упражнява различно налягане, наречено частично.

Доста лесно е да се определи. То е равно на сумата от налягането на всеки компонент на разглежданата смес (идеален газ).

От това следва, че формулата за парциално налягане изглежда така: P = P 1 + P 2 + P 3 ... и така нататък, според броя на съставните компоненти.

Често има случаи, когато е необходимо да се определи налягането на въздуха. Въпреки това, някои хора погрешно извършват изчисления само с кислород по схемата P = pgh. Но въздухът е смес от различни газове. Съдържа азот, аргон, кислород и други вещества. Въз основа на текущата ситуация формулата за налягането на въздуха е сумата от наляганията на всички негови компоненти. Това означава, че трябва да вземем горепосоченото P = P 1 + P 2 + P 3 ...

Най-често срещаните инструменти за измерване на налягането

Въпреки факта, че не е трудно да се изчисли въпросното термодинамично количество с помощта на горепосочените формули, понякога просто няма време за извършване на изчислението. В края на краищата винаги трябва да вземете предвид многобройни нюанси. Ето защо, за удобство, в продължение на няколко века са разработени редица устройства, които правят това вместо хора.

Всъщност почти всички устройства от този вид са вид манометър (помага за определяне на налягането в газове и течности). Те обаче се различават по дизайн, точност и обхват на приложение.

• Атмосферното налягане се измерва с помощта на манометър, наречен барометър. Ако е необходимо да се определи вакуумът (т.е. налягането под атмосферното), се използва друг вид - вакуумметър.
• За да разберете артериално наляганепри хората се използва сфигмоманометър. Той е по-известен на повечето хора като неинвазивен апарат за кръвно налягане. Има много разновидности на такива устройства: от живачни механични до напълно автоматични цифрови. Тяхната точност зависи от материалите, от които са направени и мястото на измерване.
• Спадовете на налягането в околната среда (на английски - pressure drop) се определят с помощта на измерватели на диференциално налягане (да не се бъркат с динамометри).

Видове натиск

Като се има предвид налягането, формулата за намирането му и неговите вариации за различни вещества, струва си да научите за разновидностите на това количество. Има пет от тях.

• Абсолютно.
• Барометричен
• Прекомерно.
• Вакуумна метрика.
• Диференциал.

Абсолютно

Това е името на общото налягане, под което се намира вещество или обект, без да се отчита влиянието на други газообразни компоненти на атмосферата.

Измерва се в паскали и е сумата от излишното и атмосферното налягане. Това е и разликата между барометричния и вакуумния тип.

Изчислява се по формулата P = P 2 + P 3 или P = P 2 - P 4.

Отправната точка за абсолютното налягане в условията на планетата Земя е налягането вътре в контейнера, от който е отстранен въздухът (т.е. класически вакуум).

Само този тип налягане се използва в повечето термодинамични формули.

Барометричен

Този термин се отнася до натиска на атмосферата (гравитацията) върху всички обекти и обекти, намиращи се в нея, включително върху самата повърхност на Земята. Повечето хора го познават и като атмосферен.

Той се класифицира като един и стойността му варира в зависимост от мястото и времето на измерване, както и метеорологичните условия и местоположението над/под морското равнище.

Големината на барометричното налягане е равна на модула на атмосферната сила върху площ от една единица, нормална към него.

В стабилна атмосфера стойността на това физическо явлениеравно на теглото на стълб въздух върху основа с площ, равна на единица.

Нормалното барометрично налягане е 101 325 Pa (760 mm Hg при 0 градуса по Целзий). Освен това, колкото по-високо е обектът от повърхността на Земята, толкова по-ниско става въздушното налягане върху него. На всеки 8 km то намалява със 100 Pa.

Благодарение на това свойство водата в чайниците завира много по-бързо в планината, отколкото на котлона у дома. Факт е, че налягането влияе на точката на кипене: когато намалява, последната намалява. И обратно. Работата на такива кухненски уреди като тенджера под налягане и автоклав се основава на това свойство. Увеличаването на налягането вътре в тях допринася за образуването на повече високи температуриотколкото в обикновените тигани на котлона.

Формулата за барометрична надморска височина се използва за изчисляване на атмосферното налягане. Изглежда като на снимката по-долу.

P е желаната стойност на надморска височина, P 0 е плътността на въздуха близо до повърхността, g е ускорението на свободното падане, h е височината над Земята, m е моларната маса на газа, t е температурата на системата, r е универсалната газова константа 8,3144598 J⁄( mol x K), а e е числото на Айхлер, равно на 2,71828.

Често в горната формула за атмосферно налягане K се използва вместо R - Константа на Болцман. Универсалната газова константа често се изразява чрез произведението си от числото на Авогадро. По-удобно за изчисления е, когато броят на частиците е даден в молове.

Когато правите изчисления, винаги трябва да вземете предвид възможността за промени в температурата на въздуха поради промяна в метеорологичната ситуация или при набиране на надморска височина, както и географската ширина.

Манометър и вакуум

Разликата между атмосферното и измереното околно налягане се нарича свръхналягане. В зависимост от резултата името на количеството се променя.

Ако е положително, се нарича манометрично налягане.

Ако полученият резултат има знак минус, той се нарича вакуумметричен. Струва си да запомните, че не може да бъде по-голямо от барометрично.

Диференциал

Тази стойност е разликата в налягането в различни точки на измерване. Като правило се използва за определяне на спада на налягането на всяко оборудване. Това е особено вярно в петролната индустрия.

След като разбрахме какъв вид термодинамично количество се нарича налягане и с какви формули се намира, можем да заключим, че това явление е много важно и следователно знанията за него никога няма да бъдат излишни.

Течностите и газовете предават приложен към тях натиск във всички посоки. Това се посочва от закона на Паскал и практическия опит.

Но има и собствено тегло, което също трябва да повлияе на налягането, съществуващо в течности и газове. Тегло на собствените части или слоеве. Горните слоеве течност притискат средните, средните - долните, а последните - долните. Тоест ние можем да говорим за наличието на налягане от колона от неподвижна течност на дъното.

Формула за налягане в колоната на течността

Формулата за изчисляване на налягането на течен стълб с височина h е следната:

където ρ е плътността на течността,
g - ускорение на свободно падане,
h е височината на колоната течност.

Това е формулата за така нареченото хидростатично налягане на течност.

Налягане на колоната за течност и газ

Хидростатичното налягане, т.е. налягането, упражнявано от течност в покой, на всяка дълбочина, не зависи от формата на съда, в който се намира течността. Същото количество вода, докато сте в различни съдове, ще упражнява различен натиск върху дъното. Благодарение на това можете да създадете огромно налягане дори с малко количество вода.

Това беше демонстрирано много убедително от Паскал през седемнадесети век. Той пъхна много дълга тясна тръба в затворен варел, пълен с вода. След като се издигна на втория етаж, той изля само една чаша вода в тази тръба. Цевта се спука. Водата в тръбата, поради малката си дебелина, се повиши до много голяма надморска височинаи налягането нарасна до такива нива, че цевта не издържа. Същото важи и за газовете. Въпреки това, масата на газовете обикновено е много по-малка от масата на течностите, така че налягането в газовете, дължащо се на собственото им тегло, често може да бъде пренебрегнато на практика. Но в някои случаи трябва да вземете това предвид. Например, Атмосферно налягане, който притиска всички обекти на Земята, има голямо значениев някои производствени процеси.

Благодарение на хидростатичното налягане на водата корабите, които често тежат не стотици, а хиляди килограми, могат да плават и да не потъват, тъй като водата ги притиска, сякаш ги изтласква. Но именно поради същото хидростатично налягане на голяма дълбочина ушите ни се запушват и е невъзможно да се спуснем на много голяма дълбочина без специални устройства - водолазен костюм или батискаф. Само няколко обитатели на морето и океана са се приспособили да живеят в условия на силен натиск на големи дълбочини, но по същата причина не могат да съществуват в горни слоевевода и могат да умрат, ако паднат на плитки дълбочини.

Хидростатиката е клон на хидравликата, който изучава законите на равновесието на течностите и разглежда практическото приложение на тези закони. За да се разбере хидростатиката, е необходимо да се дефинират някои понятия и определения.

Законът на Паскал за хидростатиката.

През 1653 г. френският учен Б. Паскал открива закон, който обикновено се нарича основен закон на хидростатиката.

Звучи така:

Натискът върху повърхността на течността, произведен от външни сили, се предава в течността еднакво във всички посоки.

Законът на Паскал е лесен за разбиране, ако погледнете молекулярната структура на материята. В течности и газове молекулите имат относителна свобода; те могат да се движат една спрямо друга, за разлика от твърдите тела. В твърдите тела молекулите се сглобяват в кристални решетки.

Относителната свобода, която притежават молекулите на течностите и газовете, позволява натискът, упражняван върху течността или газа, да се пренася не само в посоката на силата, но и във всички други посоки.

Законът на Паскал за хидростатиката се използва широко в индустрията. Работата на хидравличната автоматизация, която управлява CNC машини, автомобили и самолети и много други хидравлични машини, се основава на този закон.

Определение и формула за хидростатично налягане

От описания по-горе закон на Паскал следва, че:

Хидростатичното налягане е налягането, упражнявано върху течност от гравитацията.

Големината на хидростатичното налягане не зависи от формата на съда, в който се намира течността и се определя от продукта

P = ρgh, където

ρ – плътност на течността

g – ускорение на свободно падане

h – дълбочина, на която се определя налягането.

За да илюстрираме тази формула, нека разгледаме 3 съда с различни форми.

И в трите случая налягането на течността на дъното на съда е еднакво.

Общото налягане на течността в съда е равно на

P = P0 + ρgh, където

P0 – налягане върху повърхността на течността. В повечето случаи се приема, че е равно на атмосферното налягане.

Сила на хидростатично налягане

Нека изберем определен обем в течност в равновесие, след това го разрежем на две части с произволна равнина AB и мислено изхвърлете една от тези части, например горната. В този случай трябва да приложим сили към равнината AB, чието действие ще бъде еквивалентно на действието на изхвърлената горна част от обема върху останалата долна част от него.

Нека разгледаме в сечещата равнина AB затворен контур с площ ΔF, който включва произволна точка a. Нека върху тази площ действа сила ΔP.

Тогава хидростатично наляганечиято формула изглежда

Рср = ΔP / ΔF

представлява силата, действаща на единица площ, ще се нарича средно хидростатично налягане или средно напрежение на хидростатично налягане върху площта ΔF.

Истинското налягане в различни точки на тази област може да бъде различно: в някои точки може да е по-голямо, в други може да бъде по-малко от средното хидростатично налягане. Очевидно е, че в общия случай средното налягане Рср ще се различава по-малко от истинското налягане в точка а, колкото по-малка е площта ΔF, и в границите средното налягане ще съвпадне с истинското налягане в точка а.

За течности в равновесие хидростатичното налягане на течността е подобно на напрежението на натиск в твърдите тела.

Единицата за налягане в SI е нютон на квадратен метър (N/m2) - нарича се паскал (Pa). Тъй като стойността на паскала е много малка, често се използват увеличени единици:

килонютон на квадратен метър – 1 kN/m 2 = 1*10 3 N/m 2

меганютон на квадратен метър – 1MN/m2 = 1*10 6 N/m2

Налягане, равно на 1*10 5 N/m 2, се нарича бар (bar).

Във физическа система единицата за измерване на налягането е дин на квадратен сантиметър (дин/m2), в техническа система– килограм сила на квадратен метър (kgf/m2). На практика налягането на течността обикновено се измерва в kgf / cm2, а налягане, равно на 1 kgf / cm2, се нарича техническа атмосфера (at).

Между всички тези единици съществува следната връзка:

1at = 1 kgf/cm2 = 0,98 bar = 0,98 * 10 5 Pa = 0,98 * 10 6 dyne = 10 4 kgf/m2

Трябва да се помни, че има разлика между техническата атмосфера (at) и физическата атмосфера (At). 1 At = 1,033 kgf/cm 2 и представлява нормално наляганена морското равнище. Атмосферното налягане зависи от надморската височина на дадено място над морското равнище.

Измерване на хидростатично налягане

На практика използват различни начиникато се вземе предвид големината на хидростатичното налягане. Ако при определяне на хидростатичното налягане се вземе предвид и атмосферното налягане, действащо върху свободната повърхност на течността, то се нарича общо или абсолютно. В този случай стойността на налягането обикновено се измерва в технически атмосфери, наречени абсолютни (ata).

Често, когато се отчита налягането, не се взема предвид атмосферното налягане върху свободната повърхност, определяйки така нареченото свръххидростатично налягане или манометрично налягане, т.е. налягане над атмосферното.

Манометричното налягане се определя като разликата между абсолютното налягане в течност и атмосферното налягане.

Rman = Rabs – Ratm

и също се измерват в технически атмосфери, наречени в този случай излишък.

Случва се хидростатичното налягане в течност да е по-малко от атмосферното. В този случай се казва, че течността има вакуум. Големината на вакуума е равна на разликата между атмосферното и абсолютното налягане в течността

Рвак = Ратм – Рабс

и се измерва от нула до атмосферата.

Хидростатичното водно налягане има две основни свойства:
Насочена е по вътрешната нормала към зоната, върху която действа;
Размерът на налягането в дадена точка не зависи от посоката (т.е. от ориентацията в пространството на мястото, на което се намира точката).

Първото свойство е просто следствие от факта, че в течност в покой няма тангенциални и опънни сили.

Да приемем, че хидростатичното налягане не е насочено по нормалата, т.е. не перпендикулярно, а под някакъв ъгъл спрямо сайта. След това може да се разложи на две компоненти - нормала и допирателна. Наличието на тангенциална компонента, поради отсъствието на сили на съпротивление на срязващи сили в течност в покой, неизбежно би довело до движение на течността по протежение на платформата, т.е. ще наруши баланса й.

Следователно единственият възможна посокахидростатичното налягане е неговата посока, нормална към мястото.

Ако приемем, че хидростатичното налягане е насочено не по вътрешната, а по външната нормала, т.е. не вътре в разглеждания обект, а извън него, тогава поради факта, че течността не се съпротивлява на силите на опън, частиците на течността ще започнат да се движат и нейното равновесие ще бъде нарушено.

Следователно хидростатичното налягане на водата винаги е насочено по вътрешната нормала и представлява налягане на натиск.

От същото правило следва, че ако налягането се промени в дадена точка, тогава налягането във всяка друга точка в тази течност се променя със същото количество. Това е законът на Паскал, който е формулиран по следния начин: Натискът, упражняван върху течност, се предава вътре в течността във всички посоки с еднаква сила.

Работата на машини, работещи под хидростатично налягане, се основава на прилагането на този закон.

Видео по темата

Друг фактор, влияещ върху стойността на налягането, е вискозитетът на течността, който доскоро обикновено се пренебрегваше. С появата на агрегати, работещи при високо налягане, вискозитетът също трябваше да се вземе предвид. Оказа се, че при промяна на налягането вискозитетът на някои течности, като масла, може да се промени няколко пъти. И това вече определя възможността за използване на такива течности като работна среда.

Водопроводът, изглежда, не дава много причина да се рови в джунглата на технологиите, механизмите или да се занимава с щателни изчисления за изграждане на сложни схеми. Но такава визия е повърхностен поглед към водопровода. Истинската водопроводна индустрия по никакъв начин не отстъпва по сложност на процесите и, както много други отрасли, изисква професионален подход. От своя страна професионализмът е солиден запас от знания, на които се основава ВиК инсталацията. Нека се потопим (макар и не твърде дълбоко) в потока от обучение по водопроводчици, за да се доближим една стъпка по-близо до професионалния статус на водопроводчик.

Фундаменталната основа на съвременната хидравлика се формира, когато Блез Паскал открива, че действието на налягането на течността е постоянно във всяка посока. Действието на налягането на течността е насочено под прав ъгъл спрямо повърхността.

Ако измервателното устройство (манометър) се постави под слой течност на определена дълбочина и неговият чувствителен елемент е насочен в различни посоки, показанията на налягането ще останат непроменени във всяка позиция на манометъра.

Тоест, налягането на течността не зависи по никакъв начин от промяната на посоката. Но налягането на течността на всяко ниво зависи от параметъра на дълбочината. Ако измервателят на налягането се премести по-близо до повърхността на течността, показанието ще намалее.

Съответно при гмуркане измерените показания ще се увеличат. Освен това, при условия на удвояване на дълбочината, параметърът на налягането също ще се удвои.

Законът на Паскал ясно демонстрира ефекта на водното налягане в най-познатите условия за съвременния живот.

Следователно, когато скоростта на движение на течност е зададена, част от нейното първоначално статично налягане се използва за организиране на тази скорост, която впоследствие съществува като скорост на налягане.

Обем и дебит

Обемът на течността, преминаваща през определена точка в даден момент, се счита за обем на потока или дебит. Обемът на потока обикновено се изразява в литри в минута (L/min) и е свързан с относителното налягане на флуида. Например 10 литра в минута при 2,7 атм.

Скоростта на потока (скоростта на флуида) се определя като Средната скорост, при което течността преминава дадена точка. Обикновено се изразява в метри в секунда (m/s) или метри в минута (m/min). Дебитът е важен факторпри калибриране на хидравлични линии.

Обемът и скоростта на флуидния поток традиционно се считат за „свързани“ показатели. При еднакъв обем на предаване скоростта може да варира в зависимост от напречното сечение на прохода

Обемът и дебитът често се разглеждат едновременно. При равни други условия (приемайки, че входящият обем остава постоянен), скоростта на потока се увеличава с намаляване на напречното сечение или размер на тръбата, а скоростта на потока намалява с увеличаване на напречното сечение.

По този начин се наблюдава забавяне на скоростта на потока в широки частитръбопроводи, а в тесните места, напротив, скоростта се увеличава. В този случай обемът на водата, преминаваща през всяка от тях контролни точки, остава непроменена.

Принципът на Бернули

Добре известният принцип на Бернули се основава на логиката, че повишаването (спадането) на налягането на флуида винаги е придружено от намаляване (увеличаване) на скоростта. Обратно, увеличаването (намаляването) на скоростта на течността води до намаляване (увеличаване) на налягането.

Този принцип е в основата на редица обичайни явленияводопроводчици. Като тривиален пример, принципът на Бернули е отговорен за това да накара завесата за душ да се "прибере навътре", когато потребителят пусне водата.

Разликата в налягането между външната и вътрешната страна причинява сила върху душ завесата. С това силно усилие завесата се дръпва навътре.

Друг ясен пример е бутилка за парфюм с дюза за пръскане, когато се създава зона ниско наляганепоради високата скорост на въздуха. И въздухът носи течността със себе си.

Принцип на Бернули за крило на самолет: 1 - ниско налягане; 2 — високо налягане; 3 — бърз поток; 4 — бавен поток; 5 - крило

Принципът на Бернули също показва защо прозорците в една къща са склонни да се чупят спонтанно по време на урагани. В такива случаи изключително високата скорост на въздуха извън прозореца води до факта, че налягането отвън става много по-малко от налягането вътре, където въздухът остава практически неподвижен.

Значителна разлика в силата просто избутва прозорците навън, което води до счупване на стъклото. Така че, когато се приближи силен ураганПо принцип трябва да отворите прозорците възможно най-широко, за да изравните налягането вътре и извън сградата.

И още няколко примера, когато действа принципът на Бернули: издигането на самолет с последващ полет поради крилата и движението на „кривите топки“ в бейзбола.

И в двата случая се създава разлика в скоростта на въздуха, преминаващ покрай обекта отгоре и отдолу. При крилата на самолета разликата в скоростта се създава от движението на задкрилките, при бейзбола това е наличието на вълнообразен ръб.

Практика на домашен водопроводчик