Guia bàsica d'estàtica de fluids: conceptes i principis

Clasificado en Física

Escrito el en catalán con un tamaño de 3,15 KB

Definició de pressió

La pressió P és el quocient entre el valor de la força F exercida i la superfície S sobre la qual actua: P = F / S.

Pressió hidrostàtica

És la pressió exercida pels líquids en tots els punts del seu interior. L'equació fonamental de l'estàtica de fluids és: P = d · g · h.

Vasos comunicants

Quan tenim diversos recipients de formes diferents, comunicats per la part inferior i contenint el mateix líquid, l'altura del líquid és idèntica a tots ells.

  • Aplicació: En la distribució de l'aigua a les poblacions.

Determinació de la densitat

Es basa en la igualtat: d₁ · g · h₁ = d₂ · g · h₂. Després d'eliminar g i ordenar els termes: d₁ / d₂ = h₂ / h₁.

Principi de Pascal

La pressió exercida sobre un líquid es transmet a tots els seus punts, en totes direccions i sense perdre intensitat.

Aplicacions: La premsa hidràulica

S'utilitza quan calen grans forces per deformar o tallar materials.

  • Relació entre forces i àrees: F₁ / S₁ = F₂ / S₂, la qual cosa implica F₂ / F₁ = S₂ / S₁.
  • Àrea: S₁ = π · R₁².

Mesurament de la pressió atmosfèrica

P = dHg · g · y₂ - dHg · y₁ = dHg · g · (y₂ - y₁) = dHg · g · h.

Principi d'Arquimedes

Tot cos submergit totalment o parcialment en un fluid experimenta un empenyiment cap a dalt igual al pes del volum del líquid desallotjat.

Anàlisi de forces

Les diferents pressions provoquen forces diferents sobre l'objecte: F₁ = P₁ · S; F₂ = P₂ · S.

La resultant d'aquestes dues forces, paral·leles i de sentits oposats, té direcció vertical, sentit cap amunt i mòdul R: R = F₁ - F₂ = P₁ · S - P₂ · S = (P₁ - P₂) · S.

Mitjançant l'equació fonamental de l'estàtica de fluids, podem expressar la resultant R així: R = (dfluid · g · h₁ - dfluid · g · h₂) · S, la qual cosa implica que R = dfluid · g · S · (h₁ - h₂) = dfluid · g · Vobjecte = mfluid desallotjat · g = Pfluid desallotjat.

Aquesta resultant s'anomena empenyiment (E): E = dfluid · g · Vobjecte = Pfluid desallotjat.

Pes aparent

L'empenyiment té sentit oposat al pes de l'objecte submergit. La força resultant és inferior al pes i rep el nom de pes aparent: Paparent = P - E.

Condicions de flotació

  • Si P < E: L'objecte puja i flota fins que el pes iguala l'empenyiment a causa de la part submergida.
  • Si P = E: L'objecte queda en equilibri, submergit en el punt de l'interior del líquid on el deixem.
  • Si P > E: L'objecte s'enfonsa.

Entradas relacionadas: