Hydrostatik

Hydrostatik er en gren af ​​kontinuumfysik , der studerer ligevægten af ​​væsker (især i et gravitationsfelt).

Hydrostatik er teorien om opførsel af stationære væsker. [en]

Når man studerer hydrostatik, er det muligt at drage nogle analogier med teorien om elasticitet , som studerer ligevægten mellem faste stoffer; Samtidig modstår væsken, i modsætning til et fast legeme, ikke forskydningsspændinger . Derfor kan stressanisotropi ikke eksistere i en væske. Derfor, i stedet for en multikomponent tensor (for et fast legeme), beskrives spændinger i en væske ved en enkelt mængde - tryk . Pascals lov følger heraf : det tryk, der udøves på en væske, overføres af væsken ligeligt i alle retninger.

Hydrostatikkens grundlæggende lov - væsketrykkets afhængighed af dybden - for en inkompressibel væske i et ensartet gravitationsfelt har formen

Af denne lov følger ligheden af ​​niveauer i kommunikerende fartøjer.

Archimedes' princip : et legeme nedsænket i en væske udsættes for en opdrift

hvor er væskens massefylde, og er volumenet af kroppen nedsænket i væsken.

Du kan visualisere Arkimedes lov som følger. At erstatte et legeme placeret i en væske med selve væsken vil ikke ændre noget for den væske, der omgiver kroppen. I dette tilfælde vil erstatningsvæsken være vægtløs, da den er identisk med resten af ​​væsken, og en anden vægt vil betyde bevægelse op eller ned og mulighed for at få energi fra ingenting. Og da erstatningsvæsken "i luft" ville veje lige så meget, som den burde ifølge Arkimedes lov, så er det denne vægt, kroppen nedsænket i væsken taber.

Formen af ​​en væskes frie overflade bestemmes af en kombination af ydre kræfter (primært gravitationskræfter) og overfladespændingskræfter. For store væskemasser dominerer tyngdekraften, og den frie overflade har form af en ækvipotentialflade, mens for størrelser af størrelsesordenen eller mindre end en centimeter (for ferskvand) er kapillærkræfterne afgørende.

Noter

1. ↑ Pashkov, 1977 , s. fjorten.

Litteratur

• Pashkov N. N., Dolgachev F. M. Hydraulik. Grundlæggende om hydrologi. - M . : Energi, 1977. - 407 s.