Fizică - Mecanica lichidelor
Informații generale și formule necesare
Conversia unităților de presiune
| 1 Torr = 1,333224 x 102 N/m² | 1 N/m² = 1/100 000 bar | 1N/m² = 10µbar | 1Torr = 1,33224 x 103 µbar | 1Torr = 13,59510 kgf/m² | 1 Pa = 1 N/m² = 1/100 000 bar |
| 1 bar = 100 kPa | 1 bar = 10 N/cm² | 1 mbar = 1cN/cm² | 1 bar = 1,019716 la | 1 la = 0,735559 x 103 torr |
Densificarea unor solide
| Aluminiu 2,70 g/cm³ | Plumb 11,34 g/cm³ | Fier 7,86 g/cm³ | Aur 19,3 g/cm³ | Cupru 8,93 g/cm³ | Platină 21,4 g/cm³ | Argint 10,1 g/cm³ |
Presiunea vaporilor în apă
| 0 ° C = 0,06 m | 5 ° C = 0,09 m | 10 ° C = 0,12 m | 20 ° C = 0,24 m | 30 ° C = 0,43 m | 40 ° C = 0,75 m | 50 ° C = 1,25 m |
| 60 ° C = 2,02 m | 70 ° C = 3,17 m | 80 ° C = 4,82 m | 90 ° C = 7,14 m | 100 ° C = 10,33 m |
Formula pentru calcularea presiunii fluidului
Exemplu: Presiunea pe care un piston o generează într-un lichid în repaus.
p (presiunea în lichid în cN/cm²); F (forța de acțiune); A (zona asupra căreia acționează o forță) în cm²
Următoarea relație se aplică între forțele pistonului și zonele pistonului:
Forțele pistonului se comportă ca zonele pistonului sau pătratele diametrului pistonului.
impuls
Propoziția lui Arhimede: Flotabilitatea este la fel de mare ca și greutatea lichidului deplasat.
G = m g sau = ρ V g
ρ = densitate; m = masa; V = volum; g = factor de localizare (dat de obicei în școli ca 1 cN/g.
Presiunea gravitațională
Formula pentru presiunea gravitațională într-un lichid
În apă, presiunea gravitației crește cu aproximativ 1 bar = 100 kPa la 10 m.
Reprezentarea grafică a presiunii fluidului
Fizică - sarcini
1) Sarcină pentru înălțimile de creștere într-un tub U
Cât de mare este apa din piciorul drept al unui tub U deasupra unui nivel de mercur din piciorul stâng,
dacă coloana de apă are lungimea h1 = 20 cm?
Soluţie:
Coloana de apă de deasupra mercurului din partea dreaptă a tubului U împinge coloana de mercur în partea stângă.
Greutatea coloanei de apă cu înălțimea h1 trebuie să corespundă greutății coloanei de mercur cu înălțimea h '.
Înștiințare:
g = factorul de localizare (de obicei dat în școli ca 1 cN/g.
Nivelul de mercur stâng este cu aproximativ 1,47 cm mai mare decât nivelul drept de mercur.
Calculul diferenței dintre nivelul apei și nivelul mercurului:
-> Rezultă o diferență între nivelul apei și nivelul de mercur de 18,53 cm.
2) Sarcină pentru aplicarea presiunii pistonului
Micul piston al unei prese hidraulice are o secțiune transversală de 16 cm². Dacă acționează asupra sa o forță de 1600 N, pistonul mare are o forță de 60 KN. Ce presiune există în lichid? Care este secțiunea transversală și diametrul celui de-al doilea piston?
a) Calculul presiunii în lichid
p = 1600N: 16 cm²
b) Calculul secțiunii transversale și a diametrului celui de-al doilea piston.
A = 60000N: 100N/cm²
c) Calculul diametrului pistonului
r² = 600: 3,14159265
3) Sarcină pentru a calcula presiunea pe o trapa de ieșire sub apă
În 1953 Prof Piccard a scufundat 3.150 m. Cu ce forță apăsată
apa de pe trapa circulară. (Diametru 80 cm)
Presiunea în adâncime
Presiune pe capac
p = 315 bari = 3150 N/cm²
Ținând forța pe capac
F = 3150 N/cm² x 5024 cm²
F = 15.825.600 N
4. Exemplu de sarcini pentru calcularea ascensiunii
Un corp cântărește 90 cN în aer și 60 cN în apă.
Calculați volumul corpului și densitatea acestuia; factorul spațial g este 1 cN/g
Calculați volumul corpului și densitatea acestuia!
Greutatea corpului în aer GK = 90 cN
Greutatea corpului în apă = 60 cN
Pierderea aparentă în greutate în apă = 30 cN
Greutatea cantității de apă deplasată conform legii lui Arhimede = 30 cN
De asemenea, puteți simți presiunea ascendentă atunci când încercați să umflați un balon sub apă.
Calculul volumului cantității de apă deplasată = volumul corpului
VFl = Vk = 30cm³
Calculând masa
Calculând densitatea corpului
ρK = 3g/cm³
5) Eșantion de sarcină pentru calcularea volumului și greutății unui corp
Un corp din aluminiu are o pierdere în greutate aparentă de 1N în apă.
Calculați volumul și greutatea corpului!
Densitatea aluminiului = 2,7g/cm³ Calculul volumului
V = 100cN x g x cm³/1cN x 1g
Calculul greutății
G = 2,7 g x 100 cm 3 x 1 cN/cm 3 x g
6) Un alt exemplu de flotabilitate
Sarcină: o grindă dreptunghiulară are 6 m lungime, 40 cm lățime și 40 cm înălțime. Are o densitate de 0,46 g/cm³ 1.
Cât de adâncă este fasciculul din apă? 2. În apă, 10 persoane vor să se țină de grindă,
pentru a te salva de la înec.
Toată lumea îl împinge în apă cu 230 N în timp ce îl ține.
Barul coboară? Dacă nu, cât de mare se ridică din apă?
Calculul volumului fasciculului:
Calculul greutății fasciculului
Puterea exercitată de oameni:
Dovada flotabilității fasciculului atunci când este complet încărcată
Calculul volumului lichidului deplasat pe baza greutății barei
Calculul adâncimii de imersiune fără sarcină
Calculul adâncimii de imersie a fasciculului atunci când este expus la sarcini de la grinzi și oameni
H = 671600 x cm 3 x g/1 g x 1 cN x 600 cm 3 x 40 cm 3
Calculul înălțimii fasciculului deasupra apei
Înălțimea barei = înălțimea totală - adâncimea de imersiune
Deasupra apei = 40cm - 27.98333 cm
Deasupra apei = aproximativ 12,02 cm
Calculul forței de flotabilitate a fasciculului atunci când este scufundat
VBalk = 960000 cm³ calculat
Gwater = 960000cm³ · 1g · 1cN/cm³ · g
Gwater = 960000 cN
Forța totală = 441600 cN + 230000 cN
Forța totală = 671600 cN
Rezistență la înot = Gwater- GBalk + uman
Rezistență la înot = 960000 cN - 671600 cN
Rezistență la înot = 288400 cN
Concluzie: bara este încă plutitoare.
7) Sarcină despre determinarea înălțimii maxime de aspirație
Determinați înălțimea maximă de aspirație pentru apă de 50º la o presiune a aerului de 726 Torr
p în N/m² = presiune în Torr · factor de conversie
p = 726 x 133,3224 N/m²
hi la 50 ° C de la tabelul de presiune a vaporilor de mai sus = 1,25 m
Deoarece presiunea de vapori a lichidului trebuie scăzută:
hmax = 8,62 m
Prin urmare, înălțimea maximă de aspirație ar fi de 8,62 m.
Cu toate acestea, înălțimea reală de aspirație ar fi mai mică datorită diverșilor factori.
Portal de evenimente
Lecturi în limba engleză
Platformă engleză
Platformă germană
Platforma matematică