Гидростатика. Основное уравнение гидростатики

1.

Тема :
«Гидростатика.
Основное уравнение
гидростатики»

2.

Цель урока:
Формирование знаний
об общих законах и
уравнениях
гидростатики

3.

Гидравлика делится на два
раздела: гидростатика и
гидродинамика.
Гидростатикой называется
раздел гидравлики, в котором
рассматриваются законы
равновесия жидкости и их
практическое применение.

4.

В покоящейся
жидкости всегда
присутствует сила
давления, которая
называется гидростати
ческим давлением.

5.

Жидкость оказывает
силовое воздействие на дно и
стенки сосуда. Частицы
жидкости, расположенные в
верхних слоях водоема,
испытывают меньшие силы
сжатия, чем частицы
жидкости, находящиеся у дна

6.

7.

Рассмотрим произвольный объем
жидкости находящейся в равновесии под
действием внешних сил.
Выделим внутри этого объема жидкости
очень малую площадку ∆S
Действующая на эту площадку сила ∆ F
к ней, тогда соотношение
представляет собой "напряжение", т.е.
силу, приходящуюся на единицу площади.
Р= ∆ F / ∆S

8.

Свойства
гидростатического давления
1. На поверхности жидкости
гидростатическое давление
всегда направлено по нормали
внутрь рассматриваемого
объема жидкости.

9.

2. Гидростатическое
давление в данной точке
во всех направлениях
одинаково (основная
теорема гидростатики)

10.

3. Гидростатическое
давление в точке, будучи
одинаковым по любому
направлению, неодинаково
в различных точках
пространства, т.е. есть
функция координат:

11.

Если давление Р
отсчитывают от
абсолютного нуля, то
его
называют абсолютным
давлением Рабс.

12.

Р абс = Р+Р атм
Р абс – абсолютное давление
Р – гидростатическое давление
Р атм – атмосферное давление

13.

Если давление
отсчитывают от
атмосферного, то оно
называется избыточным
(манометрическим) Риз
б

14.

Р изб = Р- Ратм

15.

Атмосферное
давление постоянно
Ратм = 103 кПа

16.

Вакуумметрическо
е давление Рвак недостаток давления
до атмосферного.

17.

Р в = Ратм – Р
Р [Н/ м ^2] = [Па]

18.

Основное
уравнение
гидростатики

19.

20.

Р= Р1+ρgh –
основное уравнение
гидростатики
Р1 - гидростатическое давление
h - высота столба жидкости
g – ускорение свободного
падения (9,8 м/с^2)

21.

Если Р1 (гидростатическое
давление) будет равно
атмосферному, то это
гидростатическое давление
будет равняться избыточному
Ризб = ρgh

22.

Если Р1 (гидростатическое
давление) будет совпадать со
свободной поверхностью, то
это гидростатическое давление
будет равняться
Р = Р атм + ρgh

23.

Задача 1
Определить давление в точке
отстающей от поверхности
жидкости на расстоянии 200 м .
При этом плотность жидкости 900
кг/м^3, учитывая атмосферное
давление 0, 1 МПа

24.

Задача 2
В резервуаре на водной подушке
хранится керосин плотностью 730
кг/м^3. слой воды 0,7 м , слой
керосина 0,5 м.
Определить избыточное
давление на уровне дна резервуара

25.

Задача 3
Определить абсолютное
давление возникающее в
резервуаре , если атмосферное
давление 9,81 *10 ^4 Па,
глубина нефти 6 м, плотность
нефти 860 кг/м ^3

26.

Задача 4
Необходимо определить
избыточное давление в самой
глубоко-водной части
Мирового океана , если
глубина ее 11 000 м, а средняя
плотность воды 1040 кг/м ^3 .