Розрахунок тиску на дно і стінки посудини

Для того щоб розрахувати силу тиску рідини на дно і стінки посудини, визначимо формулу, за якою ми зможемо знайти цю величину. Візьмемо для прикладу прямокутний посудину, наприклад акваріум.

Формула тиску на дно і стінки посудини
Тиск рідини зумовлено її вагою і, відповідно сила цього тиску F дорівнює вазі рідини P. Вага рідини можна визначити, знаючи її масу m. А масу можна обчислити за формулою: m = ?V. Об’єм рідини в прямокутній посудині легко розрахувати. Позначимо висоту посудини h, а площа дна буквою S. Тоді обсяг буде дорівнює: V = Sh. Формула маси в такому випадку приймає вигляд: m = ?V = ?Sh. Вага рідини буде дорівнює: P = gm = g? Sh. щоб розрахувати тиск, нам потрібна сила цього тиску. А ми вже говорили, що сила тиску в даному випадку дорівнює вазі рідини, тому формула тиску приймає наступний вигляд:

P = P/S = g? Sh/S або p = g? h

Тобто в результаті ми прийшли до дуже цікавого моменту – тиск не залежить від обсягу та форми посудини. Воно залежить тільки від щільності і висоти стовпа конкретної рідини в даному випадку. З чого випливає, що, збільшивши висоту посудини, ми можемо при невеликому обсязі створити досить високий тиск. Для тиску газу на дно і стінки посудини формула буде мати точно такий же вигляд.

Застосування тиску на дно і стінки посудини
Ще один цікавий момент полягає в тому, що відповідно до закону Паскаля тиск розподіляється рівномірно не тільки на дно і стінки, але і в напрямку нагору. Тобто, якщо ми погрозами небудь тіло на певну глибину, то на нього знизу буде діяти сила, рівна силі тиску на даній глибині, як би виштовхуючи тіло на поверхню. Саме завдяки цьому явищу можливо плавання кораблів. Незважаючи на досить значну вагу, вода виштовхує судно внаслідок ефекту тиску води на стінки посудини, якими в даному випадку є борту корабля. З пониженням глибини тиск збільшується. Люди навчилися використовувати це явище, роблячи борта кораблів у формі сужающихся вниз конусів. Саме тому нас доступно підкорення морів і океанів.

А що з приводу тиску газів?
Що стосується газів, то для них розрахунок буде абсолютно таким же. Відповідно, найбільшу вагу оточуючого нас газу – повітря, буде біля поверхні Землі. А зі збільшенням висоти буде зменшуватися як середній тиск, так і щільність навколишнього газу. Тому повітря на висоті дуже розріджене. Там дуже важко як дихати, так і літати, тому що крилам літаків не на що спиратися. Саме тому набирати дуже велику висоту літальні апарати можуть тільки на дуже високій швидкості, збільшуючи таким чином кількість повітря під крилом в одиницю часу.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Розрахунок тиску на дно і стінки посудини