В употребляемой до сих пор технической системе единиц давление измеряется в технических атмосферах, am
Тема: Основы гидростатики
Лекция 2
Силы, действующие в жидкости
Поскольку жидкость обладает свойством текучести и легко деформируется под действием минимальных сил, то в жидкости не могут действовать сосредоточенные силы, а возможно существование лишь сил распределённых по объёму (массе) или по поверхности. В связи с этим действующие на жидкости распределённые силы являются по отношению к жидкости внешними. По характеру действия силы можно разделить на две категории: массовые силы и поверхностные.
Массовые силы пропорциональны массе тела и действуют на каждую жидкую частицу этой жидкости. К категории массовых сил относятся силы тяжести и силы инерции переносного движения.
Массовые силы это силы, пропорциональные массе жидкости. В случае однородной жидкости эти силы пропорциональны объёму. Прежде всего, к ним относится вес жидкости
,
где G – вес жидкости,
W – объём жидкости,
m – масса жидкости,
g – ускорение свободного падения,
ρ – плотность жидкости,
γ – удельный вес жидкости.
Поверхностные силы равномерно распределены по поверхности и пропорциональны площади этой поверхности. Эти силы, действуют со стороны соседних объёмов жидкой среды, твёрдых тел или газовой среды. В общем случае поверхностные силы имеют две составляющие нормальную и тангенциальную.В общем случае поверхностная сила 
, действующая на площадке 
под некоторым углом к ней, может быть разложена на нормальную 
и тангенциальную 
составляющие. Первая, направленная внутрь объема, называется силой давления, вторая – силой трения. Нормальная составляющая вызывает в жидкости нормальные напряжения или гидромеханическоедавление, которое в покоящейся жидкости называется гидростатическим. Если сила 
равномерно распределена по площадке , то
|
|
|
,
Если давление отсчитывается от нуля, оно называется абсолютным и обозначается 
, если от атмосферного, – избыточным и обозначается 
. Атмосферное давление обозначается 
.
Кроме того, различают давление гидродинамическое и гидростатическое. Гидродинамическое давление возникает в движущейся жидкости. Гидростатическое давление – давление в покоящейся жидкости.
Напряжение тангенциальной составляющей поверхностной силы Т (касательное напряжение 
) определяется аналогичным образом (в покоящейся жидкости Т=0).
Единицей измерения касательных напряжений (иногда в литературе называется гидростатическим давлением) в системе СИ является паскаль (Па) — ньютон, отнесенный к квадратному метру .
Поскольку эта величина очень мала, то величину давления принято измерять в мегапаскалях МПа
|
|
|
1МПа = 1 106 Па.
В употребляемой до сих пор технической системе единиц давление измеряется в технических атмосферах, am
1 am = 1кГ /см 2 = 0,1 МПа , 1 МПа = 10 am.
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!