Нахождение давления. Давление на твердое тело. Давление и сила давления
Гидро-(аэро)статика изучает условия равновесия жидкостей и газов и тел, находящихся в них.
В механике жидкости и газы рассматриваются как сплошные, непрерывно распределенные в занятой ими части пространства. Во многих задачах сжимаемостью жидкости можно пренебречь. В этом случае пользуются понятием несжимаемой жидкости - жидкости, плотность которой всюду одинакова и не изменяется со временем, т.е. данная масса жидкости имеет определенный объем, а форма может быть любая (форма сосуда).
Вас, возможно, предупредили о том, чтобы качаться на одной ноге стула. Помимо риска, что вы повредите стул или повредите себе, стул может повредить пол. Это потому, что он слишком много накладывает на пол. Чтобы рассчитать давление, вам нужно знать две вещи.
Давление рассчитывается с использованием этого уравнения. Иногда вы увидите, что используется другое устройство. Если вы проходите через снег, вы обычно погружаетесь в него. Это потому, что ваши ботинки имеют небольшую площадь поверхности. Ваш вес распространяется только на небольшой площади, поэтому давление на снег велико. Тем не менее, вы не будете тонуть в снег, если будете на лыжах. Это связано с тем, что ваш вес распределяется по большей площади поверхности, поэтому давление на снег низкое.
Пренебрегая изменениями объемов жидкости и газа, необходимо учитывать силы упругости, действующие между соседними частицами или слоями этих веществ. В отличие от твердых тел, где силы упругости возникают при изменении размеров и формы тел, в жидкостях они возникают только при растяжении или сжатии, в газах - только при сжатии. При изменении формы жидкостей и газов силы упругости не возникают.
Чертежные штифты хорошо используют разные давления для одной и той же силы. На чертежных штифтах большой круглый конец для большого пальца. Круглый конец имеет большую площадь, поэтому он оказывает небольшое давление на большой палец. Острый конец имеет очень небольшую площадь. То же усилие толкания создает там высокое давление, поэтому оно вталкивается в доску объявлений.
Если вы качаете на одной ноге стула, вы оказываете в четыре раза больше давления на одну точку пола, как вы, если вы сидите правильно. Это связано с тем, что четыре стула ступней увеличивают давление в четыре раза больше площади, чем одна ступенька стула.
Аналогами материальных точек в твердых телах в гидростатике служат достаточно малые по объему порции жидкости (газа), внутренней структурой которых пренебрегают.
Как показывает опыт, жидкости действуют с некоторыми силами на любую поверхность твердого тела, граничащего с ней: на дно, на стенки сосуда, в котором находится жидкость, на поверхность тела, помещенного в жидкость, со стороны одного слоя жидкости на другой. Эти силы называют силами давления. Они обладают рядом особенностей: 1) по природе это силы упругости сжатых жидкостей; 2) силы давления благодаря текучести всегда перпендикулярны поверхности, на которую действуют; 3) силы давления распределены по всей поверхности соприкосновения твердого тела с жидкостью, поэтому силы давления зависят от размеров этой поверхности.
Давление жидкости представляет собой увеличение давления при увеличении глубины в жидкости. Это давление увеличивается, потому что жидкость на более низких глубинах должна поддерживать всю воду над ней. Хорошо, давайте поговорим о давлении жидкости. Мы говорили о давлении, перед которым просто сила над областью, но оказывается, что когда вы опускаетесь в жидкость, вниз в жидкость, давление становится все больше и больше и больше. Ну, вы должны поддерживать вес всей жидкости, которая находится на вас.
Так что, когда возникает давление жидкости, так что давайте просто продолжим и посмотрим, давайте сказать, что мы «метров вниз» ниже поверхности воды, это может быть другая жидкость, но давайте просто притворимся, и мы хотим посмотреть, какое давление оказывает давление из-за веса всей этой воды над нами. Вес воды всегда представляет собой массу воды выше меня, раз ускорение силы тяжести. И тогда мы делимся по области, и теперь мы собираемся сделать что-то немного подлый, что вы не думали делать.
Для того чтобы охарактеризовать распределение сил давления вдоль поверхности соприкосновения, вводят понятие давления.
Давление - физическая величина, измеряемая отношением силы давления F, действующей на поверхность, к площади поверхности S:
В СИ единицей давления является паскаль (Па).
1 Па - давление, производимое силой в 1 Н, равномерно распределенной по перпендикулярной к ней поверхности площадью 1 м 2 .
Масса всей этой воды над нами - это просто плотность воды, умноженная на объем этого цилиндра. Но объем этого цилиндра представляет собой площадь поперечного сечения, умноженную на высоту, так что это означает, что мы получили плотность раз объем раз ускорение из-за силы тяжести, деленное на площадь. Но мы сказали, что объем был площадью поперечного сечения по высоте, так что площадь поперечного сечения отменяется, и это дает нам следующее выражение для давления жидкости. Так какое давление оказывает вода, которая находится на глубине 4 километра?
Опыт показывает, что давление в данном месте не зависит от ориентации площадки и величины ее площади. Оно зависит лишь от степени сжатия жидкости. Жидкость может быть сжата вследствие того, что она обладает весом, или потому, что на нее действуют внешние поверхностные силы.
Теперь плотность воды до тех пор, пока она не является морской водой, морская вода немного больше, но давайте просто проигнорируйте это, чтобы сделать цифры приятными. И это означает, что мы не должны думать об этом. Если у вас есть разница в высоте, если вы хотите узнать разницу в давлении между двумя разными глубинами в океане, тогда вы просто будете использовать разницу в высоте, а не всю высоту, достаточно легко. Итак, мы видели с обоими модулями, что, когда вы наложите все это давление на воду, оно уменьшится, оно уменьшится, оно увеличит плотность или уменьшит ее объем.
Когда одно тело давит на поверхность другого, то оно оказывает на него силу, т. е. силу давления . В свою очередь, тело, на которое давит другое тело, испытывает действие этой силы, т. е. давление .
Когда человек стоит на той или иной поверхности, то поверхность испытывает давление от веса человека (как известно, вес - это сила). Когда человек вбивает гвоздь в деревянную дверь, то дверь через гвоздь испытывает давление от силы ударов человека.
Поэтому, конечно, это даст нам немного проблемы, поэтому давление на самом деле будет немного больше. Но насколько это эффект? Хорошо, давайте посмотрим, это давление, которое мы повторное применение, чтобы выяснить, насколько это сжимает воду, мы смотрим на соотношение. Что это разделено на объемный модуль? Ну, это будет 4 раза 10 для 7 Паскаля, разделенных объемным модулем, который мы можем посмотреть 2 раза 10 на 9 Паскаля, и если мы напечатаем это в калькулятор, тогда мы получим 9 раз 10 до минус 2 хорошо?
Теперь помните, если бы это было равно, то это означало бы на 100% уменьшение плотности, извините за увеличение плотности. Здесь, так как это 9 раз 10 до минус 2, это означает увеличение плотности на 2%. Это не огромный рост, поэтому можно сказать, что этот ответ довольно точным.
Из данных примеров можно сделать вывод, что сила давления направлена перпендикулярно поверхности, к которой прикладывается . У силы есть направление.
Давление характеризуется только числовым значением. У него нет направления, т. е. давление - это скалярная величина . Давление относится к поверхности, на которую действует сила (сила давления).
В повседневной жизни термин «давление» означает, а. в связи с давлением в шинах, давлением в водопроводных трубах или давлением воздуха. Термин «давление» часто используется для описания эффектов сил. Однако физические величины силы и давления должны быть четко различимы друг от друга. Пока сила указывает, насколько сильно одно тело действует на другое, давление описывает влияние силы на определенную поверхность. В общем, давление указывает силу, с которой тело действует на площади в один квадратный метр.
Паскаль - это аббревиатура для единицы Ньютон на квадратный метр. Давление может возникать в жидкостях и газах. Даже твердые тела могут оказывать давление на другое тело. Умножения единицы 1 Па составляют один килопаскаль и один мегапаскаль. Другие единицы, некоторые из которых не разрешены законом или используются только в определенных областях, представляют собой бар, атмосферу или ворота.
Понятно, что чем больше сила давления, тем больше будет и давление . Однако давление зависит не только от силы, оно также зависит от площади поверхности, к которой прикладывается эта сила. Чем площадь больше, тем давление при той же силе меньше . Можно представить, что одна и та же сила как бы «размазывается» на большее количество точек поверхности, и, следовательно, каждой точке достается меньше силы, поэтому давление в каждой точке меньше.
В следующей таблице приведены значения давления, характерного для природы и технологии. Давление в жидкостях и газах хорошо интерпретируется с моделью частиц: в жидкости давление создается силой частиц друг на друга и на стенках сосуда. В газах свободно движущиеся частицы попадают друг в друга и на стенки сосуда. При этом они оказывают силы на поверхности, которые можно рассматривать как давление.
Давление, действующее на поверхность, тем больше. Чем больше сила, действующая на поверхность, тем меньше площадь. . При условии, что сила действует перпендикулярно поверхности, давление р можно вычислить по следующему уравнению. Сила действия часто упоминается как сжимающая сила.
Таким образом, давление зависит от силы давления прямопропорционально, а от площади воздействия обратнопропорционально. Если обозначить давление буквой p , силу - как F , а площадь - буквой S , то данные отношения можно выразить формулой:
Давление - это физическая величина, равная отношению силы давления, действующей на определенную площадь, к этой площади.
Давление в жидкостях и газах
Которая может быть получена путем преобразования уравнения определения давления. Более подробную информацию можно найти по ключевому слову Манометр. Давление в жидкостях, находящихся в закрытых сосудах, является, например, Например, в случае тормозных систем автомобилей или гидравлических прессов. Для давления в жидкости.
Область, на которой действует сила. Давление в жидкости, которая находится в закрытом сосуде, примерно одинакового размера. Он распространяется со всех сторон. Кровяное давление - это давление, оказываемое кровью в кровотоке против стен кровеносных сосудов. Эта мера, обычно принимаемая с помощью стетоскопа, манометра и надувного браслета вокруг руки, обеспечивает быстрый индикатор состояния здоровья человека. Браслеты следует размещать и накачивать должным образом, чтобы показания артериального давления были адекватными.
Если мы хотим увеличить давление, то надо увеличивать силу давления и(или) уменьшать площадь действия силы. Если же требуется уменьшить давление, то надо уменьшать силу и(или) увеличивать площадь, на которую производится давление.
На практике чаще меняют площадь, так как это проще. Например, чтобы вездеход мог пройти по снегу или болоту и не провалиться в них, его колеса делают достаточно широкими. В таком случае вес вездехода перераспределяется на большую площадь и на каждую единицу поверхности сила давления становится меньше. Или, например, чтобы нож лучше резал, его затачивают, стараются сделать более тонким. В таком случае сила перераспределятся на меньшую площадь поверхности и оказывает большее давление на разрезаемый предмет.
Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртути, потому что, исторически, расчет кровяного давления проводился с использованием ртутной колонны, вытесненной давлением, генерируемым сердечным сокращением, и измеренным в миллиметрах. Сегодня цифровые устройства артериального давления способны точно вычислить артериальное давление автоматически.
Систолическое артериальное давление измеряет, насколько трудно левый желудочек сердца сжимается, чтобы кровь текла по телу. Диастолическое артериальное давление измеряет давление в кровеносных сосудах, когда полости сердца расслаблены и полны крови. Вычислите свое кровяное давление, умножив сердечный выброс на сосудистое сопротивление.
Так как в системе СИ единицей измерения силы является ньютон (Н), а площади - квадратный метр (м 2), то давление измеряется в ньютонах на квадратный метр (Н/м 2). Однако вместо Н/м 2 используют единицу измерения Па (паскаль). То есть 1 Н/м 2 = 1 Па.
Давление в 1 Па - это очень маленькое давление. Примерно такое давление оказывает лист бумаги площадью в 1 м2 на поверхность. Поэтому часто давление измеряют в кПа (1 кПа = 1000 Па) или гПа (1 гПа = 100 Па).
Сердечный выброс - это скорость кровообращения, производимого сердцем. Сосудистое сопротивление - это сопротивление, оказываемое кровеносными сосудами по кровообращению, на которое влияет объем крови и размер кровеносного сосуда. Поскольку сердце занимает в два раза больше во время диастолы, так как полости заполняются кровью, диастола занимает вдвое больше, чем систола, когда полости сжимаются.
Сердце, мозг, почки, гормоны и нервная система работают вместе, чтобы регулировать кровяное давление. Если он слишком низкий или слишком высокий, это может привести к потере сердца или почек. Нормальное кровяное давление в состоянии покоя у взрослых составляет систолическое значение ниже 120 мм рт. И диастолическое содержание ниже 80 мм рт.ст.
