z
z
p' и p" , можно пренебречь и тогда окончательно
p, p,, ; p, p,, ; p, p,, .
x x y y z z
Вследствие того, что кубик не деформируется (не вытягивается вдоль одной из осей), надо полагать, что давления по различным осям одинаковы:
p, p,, p, p,, p, p,, .
x x y y z z
Это доказывает второе свойство гидростатического давления.
Свойство 3. Гидростатическое давление в точке зависит от ее коор- динат в пространстве.
Это положение не требует специального доказательства, так как ясно, что по мере увеличения погружения точки давление в ней будет возрастать, а по мере уменьшения погружения уменьшаться. Третье свойство гидростати- ческого давления может быть записано в виде
p f (x, y, z)
Различают абсолютное, избыточное, атмосферное давление и вакуум. Для наглядного пояснения смысла этих понятий обратимся к рисунку (рис. 5).
Избыточным давлени- ем называется разность аб- солютного давления (рабс ) и атмосферного давления (ра)
pизб pабс ра
Рис. 5. Соотношение избыточного и абсолютного давлений
Другими словами – избыточное давление это избыток абсолютного дав- ления над атмосферным давлением Его называют также манометрическим,
поскольку манометры (манометр – прибор для измерения давления) показы- вают величину избыточного давления.
Вакуумом называется разность атмосферного давления и абсолютного
Вакуум – это недостаток абсолютного давления до атмосферного давле- ния.
Связь давления с силой F , действующей на какую-то площадь S , вы- ражается зависимостью:
p F . (6)
S
Единицей измерения давления в системе СИ является [H/м2]. Она называ- ется Паскалем и обозначается Па. В технике до сих пор широко используется единица измерения давления, которая в России называется технической ат- мосферой и обозначается сокращенно [ат], а за рубежом – баром [bar]:
1 кГ/см 2 =1ат = 1 bar = 9.81 104Па ≈ 105Па ≈ 0,1МПа.
Дифференциальное уравнение равновесия жидкости.
В разных точках поверхности жидкого объема давление может быть разным. Поэтому, общим выражением для него является функциональная за- висимость:
р f (x, y, z)
Выведем дифференциальные уравнения, которым должна удовлетво-
рять эта функция. Обра- тимся к рис. 6.
При точке А с ко- ординатами (x, y, z) вы- делим жидкий объём в виде прямоугольного параллелепипеда. Дей- ствие на него окру- жающей жидкости за- меним поверхностными силами. Обозначим че-
рез
Fx и
F( x x)
равно-
Рис. 6.
действующие сил, дей- ствующих на грани па-
раллельные координатной плоскости yoz и через G – равнодействующую массовых сил, действующих на выделенный жидкий объём. Поскольку жид- кий объём находится в равновесии, то можем записать, что сумма проекций
всех сил, приложенных к выделенному объему, на ось ox равна нулю:
Достарыңызбен бөлісу: |