воскресенье, 23 декабря 2012 г.

[Физика билет 18] Гидростатика и аэростатика. Плотность вещества. Давление в жидкостях и газах. Атмосферное давление. Закон Паскаля. Выталкивающая сила и закон Архимеда. Точка приложения выталкивающей силы. Условия плавания тел.

Гидростатика и аэростатика.


В гидростатике рассматриваются силы, возникающие в системе, состоящей из покоящейся жидкости и помещенных в эту жидкость неподвижных тел.
Силы, появляющиеся в системе из неподвижного газа и помещенных в него покоящихся тел, изучает наука аэростатика,


Плотность вещества.

Пло́тность — скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму

Давление в жидкостях и газах.

Внутри жидкости в любой ее точке существует давление, обусловленное весом верхних слоев жидкости на нижние. Если рассматривать жидкость в состоянии покоя, т.е. не двигающуюся, то это давление можно назвать "весовым " или гидростатическим давлением.
На одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям / и вверх в том числе /.
С глубиной давление увеличивается.

Когда вы в резиновых сапогах заходите в воду, то чувствуете, как резина плотно прилегает к ногам. А ведь глубина совсем небольшая

Расчетная формула для определения давления жидкости в любой ее точке, а также на дно и стенки сосуда:


Все вышесказанное справедливо и для газов, в которых тоже существует гидростатическое давление.

Атмосферное давление.

Атмосферное давление — давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле. Атмосферное давление измеряется барометром. Нормальным атмосферным давлением называют давление на уровне моря при температуре 15 °C. Оно равно 760 мм рт.ст. (Международная стандартная атмосфера — МСА, 101,325 кПа).

1 мм рт. ст. = 1,333 гПа (133,322 Па)

Закон Паскаля.

Возмущение давления, производимое на покоящуюся несжимаемую жидкость, передается в любую точку жидкости одинаково по всем направлениям.



Выталкивающая сила и закон Архимеда.

На тело, погруженное в жидкость (газ), действует со стороны этой жидкости выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости (газа) в объеме погруженной части тела, линия действия которой направлена в сторону, противоположную весу вытесненной жидкости и проходит через центр масс вытесненной жидкости



Точка приложения выталкивающей силы.

точка приложения выталкивающей силы совпадает с центром тяжести объема тела. Центр тяжести самого тела совпадает с центром тяжести объема лишь в том случае, если плотность тела во всех точках одинакова.



Условия плавания тел.

На твердое тело, погруженное в жидкость, действуют архимедова сила FA и сила тяжести mg. В зависимости от соотношения сил mg и FA тело может тонуть, плавать и всплывать. Если mg > FA, тело тонет; если mg = FA, то тело плавает внутри жидкости или на ее поверхности; если mg < FA, то тело всплывает до тех пор, пока архимедова сила и сила тяжести не сравняются по модулю.

Тело плавает на поверхности, если рж = рт; тело тонет, если рт > рж; тело всплывает, если рт < рж