1.3.1. Паскаль заңы.
Сұйықтардың немесе газдардың жеке бөліктерінің бір-біріне әсер ету күштері қысым күштері деп аталады. Қысым күштері өздері әсер ететін ауданшаға перпендикуляр бағытталады. Сұйық толтырылған ыдыстың түбіне түсірілген қысым күшін қарастырайық. Бұл F күш ыдыстың ішіндегі сұйықтың салмағына тең болады:
F=P= gV,
мұндағы – сұйықтың тығыздығы; V – оның көлемі, V=Sh (S – ыдыстың табанының ауданы, ал h – оның биіктігі). Сонда
F=Sh g.
Практикалық жағдайларда ауданшаның бірлік мәніне келетін күшті білу қажет болады, оны қысым де атайды:
Демек, ыдыстың түбіне түсірілген қысым
болады.
Сұйықтың салмағы түсіретін қысым гидростатикалық қысым деп аталады. Бұл қысым сұйықтың ρ тығыздығына және сұйық бағанының биіктігіне тәуелді болады да, ал ыдыстың формасына тәуелсіз болады. Егер сұйықтың еркін бетіне p атмосфералық қысым әсер ететін болса, онда ыдыстың түбіне түсірілген қысым атмосфералық және гидростатикалық қысымдардың қосындысына тең болады:
p= pатм+ gh.
Тәжірибелер көрсеткендей сұйықтың, бір горизонталь жазықтықта (бірдей деңгейде) жатқан барлық нүктелеріндегі қысым бірдей болады.
Сұйықтың h тереңдікте жатқан нүктедегі қысым gh көбейтіндісіне тең болады, мұндағы – сұйықтың тығыздығы, g – еркін түсу үдеуі.
Сұйықтың қасиеттерін зерттей отырып, Паскаль өз есімімен аталатын мынандай заңды ашты:
Паскаль заңы: Тұйық (жабық) ыдыстағы сұйыққа (немесе газға) түсірілген қысым сұйықтың (немесе газдың) барлық нүктелеріне өзгеріссіз беріледі. Қысымның осылайша берілуі гидравликалық процестерде кең қолданыс табады. Егер көлденең қимасы S1 болатын поршенге сырттан қайсы-бір F1 күшпен әсер етсек (1.30-сурет), онда ол қосымша қысым тудырады. Осы қосымша қысым сұйықтың кіші цилиндрден үлкен цилиндрге өтуіне себепкер болады да, ондағы S2 қимасы поршень көтеріле бастайды. Паскаль заңы бойынша үлкен поршеньге де p қысым түсіріледі. Үлкен поршенге
қысым күші әсер етеді. Екі поршенге де түсірілген қысым бірдей болса да, қысым күші поршендердің аудандарына тура пропорционал болады: осындай тамаша әсердің арқасында кішкене күшпен өте зор күшті теңгеріп тұруға болады, сұйықты сыққан кезде ондағы қысымды 107 Па-ға дейін жеткізуге болады.
Достарыңызбен бөлісу: |