Главная » Як зробити » Тиск бетону на стінки посудини

Тиск бетону на стінки посудини

Тиск усередині рідини і на дно посудини

Рідини не тільки передають наданий їм тиск, але й самі своєю вагою тиснуть на дно, стінки посудин, а також на всяке тіло, вміщене всередині рідини. Що всередині рідини є тиск, можна пересвідчитися на досліді. Затягнемо широку частину невеликої лійки тонкою гу­мовою перетинкою і гумовою трубкою сполучимо її з водяним манометром (рис. 135). Коли занурювати лійку в воду, гумова перетинка під тиском води прогинається всередину, стискує повітря в гумовій труб­ці, і рівень рідини в лівому коліні мано­метра піднімається. За різницею рівнів рі­дин визначаємо величину тиску всередині рідини. Вміщуючи лійку в різних напрямах, пересвідчуємося, що тиск усередині рідини діє у всіх напрямах. При глибшому зану­ренні лійки манометр покаже збільшення тиску. Тиск усередині рідини напрямлений у всі сторони і зростає при збільшенні глибини занурення.

Уявимо собі відкриту циліндричну по­судину, наповнену рідиною (рис. 136). Роз­поділимо рідину на дуже тонкі шари. Верхній шар тисне на шар, що лежить безпосередньо під ним; нижній шар тисне на дальший і, за законом Паскаля, передає йому тиск верхнього шару і т. д. На нижній шар рідини тиснутимуть усі шари, що лежать вище над ним, а нижній шар передаватиме цей тиск у всі сторони.

Цей тиск буде то більший, що вищий стовп рідини і що більша її питома вага. Якщо позна­чити висоту стовпа рідини в посудині буквою h, питому вагу її буквою d, то тиск на дно посудини дорівнюватиме . Сила тиску на дно, площа якого S, дорів­нюватиме .

Якщо на якійсь глибині h вмістити в рідину тонку пластинку S, товщиною якої можна нехтувати, то, уявляючи собі цю пла­стинку як дно посудини, на основі поперед­нього знайдемо, що тиск на неї зверху дорів­нює вазі стовпа рідини, що його об'єм Sh.

За третім законом Ньютона цей тиск зверху вниз спричи­ниться до рівного протилежного тиску знизу вгору. Отже, тиск на пластинку знизу буде такий самий, як і згори.

Отже, тиск знизу вгору на пластинку, вміщену всередину рідини, дорівнює тискові на цю пластинку згори вниз.

Запитання та вправа.

1. Як залежить тиск рідини на дно від висоти стовпа рідини та її питомої ваги ?

2. Як обчислити силу тиску на дно посудини ?

3. Визначити тиск на дно океану в такому місці, де глибина дорівнює 8513 м, якщо питома вага морської води = 1,03 г/см 3 .

4. З якою силою тисне ртуть на дно посудини, площа якої 500 см 2 , якщо висота стовпа ртуті 5 см, а питома вага його 13,6 г/см 3 ?

5. На дні нафтового бака утворився отвір на 5 см 2 , його затулено пробкою. До якої граничної висоти можна наливати в цей бак нафту, якщо пробка може витримати тиск 2 кг/см 2 . (Вагу пробки не брати до уваги). Питома вага нафти 0,8 г/см 3 .

Тиск рідини на стінки посудини

Легко обчислити тиск рідини на бічні стінки посудини. Розподілимо рідину, налиту в посудину, на дуже тонкі шари і вміщуватимемо в ці шари пластинку S (рис. 137). Кожний окремий шар цієї рідини можна розглядати як замкнени=й простір. Якщо вмістити пла­стинку горизонтально в шар, то сила тиску на неї дорівнюватиме вазі стовпа рідини, в основі якого лежить пла­стинка, а висота дорівнює віддалі від цієї пластинки до рівня. Хоч би куди ми вміщу­вали в цьому шарі нашу пластинку, за законом Паскаля тиск на неї буде в усіх випадках однаковий. Отже, якщо цю пла­стинку вмістити біля бічної стінки посу­дини, то на неї тиснутиме такий самий стовп рідини. Тиск рідини на бічні стінки посудини пропорційний вазі стовпа рідини.

Повну силу тиску на площу бічної стінки знайдемо за фор­мулою . А через те, що кожна частина бічної стінки своїми краями лежить у різних шарах рідини, віддалі яких від рівня рідини неоднакові, то, говорячи про тиск рідини на ділянку стінки посудини, треба мати на увазі лише середній тиск на цій ділянці. Тиск у середині рідини збільшується пропорційно гли­бині занурення. Тому тіла, що знаходяться на великих глибинах морів, зазнають величезних тисків. Обчислимо, наприклад, тиск у морській воді на глибині 100 м. Питома вага морської води 1,03. Отже, тиск на цій глибині дорівнюватиме:

10000 1,03 1=10300 г/см 2 , або 10,3 кг/см 2

Запитання та вправи.

1. Як вимірювати тиск рідини на стінки посудини?

2. Обчислити, з якою силою тисне газ на дно посудини, що має форму прямокутної призми, в основі якої лежить квадрат з стороною 10 см,якщо ви­сота стовпа гасу 20 см. Питома вага гасу 0,8 г/см 2 . Визначити вагу цього гасу.

3. Посудину з ртуттю поставлено на легкі коліщата, з боку посудини на віддалі 20 см від рівня зроблено отвір на 16 см 2 . Обчислити силу, яка пересу­ватиме посуд при витіканні ртуті з отвору.

4. Визначити, з якою силою вода тиснутиме на людину на глибині 10 м. Середня величина поверхні людського тіла 1 м 2 .

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.

Вопрос: Чим зумовлений тиск газів на дно та стінки посудини?

Чим зумовлений тиск газів на дно та стінки посудини?

Для того чтобы рассчитать силу давления жидкости на дно и стенки сосуда, определим формулу, по которой мы сможем найти эту величину. Возьмем для примера прямоугольный сосуд, например аквариум.Формула давления на дно и стенки сосудаДавление жидкости обусловлено ее весом и, соответственно сила этого давления F равна весу жидкости P. Вес жидкости можно определить, зная ее массу m. А массу можно вычислить по формуле: m=ρV. Объем жидкости в прямоугольном сосуде легко рассчитать. Обозначим высоту сосуда h, а площадь дна буквой S. Тогда объем будет равен: V=Sh. Формула массы в таком случае принимает вид: m=ρV=ρSh . Вес жидкости будет равен: P=gm=gρSh. чтобы рассчитать давление, нам нужна сила этого давления. А мы уже говорили, что сила давления в данном случае равна весу жидкости, поэтому формула давления принимает следующий вид:p=P/S=gρSh/S или p=gρhТо есть в итоге мы пришли к очень интересному моменту – давление не зависит от объема и формы сосуда. Оно зависит только от плотности и высоты столба конкретной жидкости в данном случае. Из чего следует, что, увеличив высоту сосуда, мы можем при небольшом объеме создать довольно высокое давление. Для давления газа на дно и стенки сосуда формула будет иметь точно такой же вид.Применение давления на дно и стенки сосудаЕще один интересный момент заключается в том, что согласно закону Паскаля давление распределяется равномерно не только на дно и стенки, но и в направлении вверх. То есть, если мы погрузим какое-либо тело на определенную глубину, то на него снизу будет действовать сила, равная силе давления на данной глубине, как бы выталкивая тело на поверхность. Именно благодаря этому явлению возможно плавание кораблей. Несмотря на довольно внушительный вес, вода выталкивает судно вследствие эффекта давления воды на стенки сосуда, которыми в данном случае являются борта корабля. С понижением глубины давление увеличивается. Люди научились использовать это явление, делая борта кораблей в форме сужающихся вниз конусов. Именно поэтому нас доступно покорение морей и океанов.А что по поводу давления газов?Что касается газов, то для них расчет будет абсолютно таким же. Соответственно, наибольший вес окружающего нас газа – воздуха, будет у поверхности Земли. А с увеличением высоты будет уменьшаться как среднее давление, так и плотность окружающего газа. Поэтому воздух на высоте очень разреженный. Там очень трудно как дышать, так и летать, потому что крыльям самолетов не на что опираться. Именно поэтому набирать очень большую высоту летательные аппараты могут только на очень высокой скорости, увеличивая таким образом количество воздуха под крылом в единицу времени.

Ротару:и даже после 45 лет Ваша кожа будет свежей и подтянутой, если...

Добавляю 1 каплю и СЕКС с мужем длится по 2-3 часа. Потенция железная!

Почему все аптеки молчат? Грибок ногтя боится как огня дешевого...

При простатите и вялой потенции никогда не трогайте свой...

Вам кричу! Если ноют колени и тазобедренный сустав cразу убирайте из рациона...