chuong 2. tinh hoc luu chat

Mục đích: Nghiên cứu chất lỏng ở trạng thái không chuyển động nên không bị ảnh hưởng do độ nhớt gây nên CHƯƠNG 2: TĨNH HỌC LƯU CHẤT 1... PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA THỦY TĨNH... PHƯƠ

Mục đích: Nghiên cứu chất lỏng ở trạng thái không chuyển

động nên không bị ảnh hưởng do độ nhớt gây nên

CHƯƠNG 2: TĨNH HỌC LƯU CHẤT

1 ÁP SUẤT THỦY TĨNH

Áp suất khí quyển ta có thể chọn các giá trị tương đối sau đây:

PSI 7

, 14 O

mH 10

mmHg

760 cm

kg 1

m

N 10

at

Phương trình cân bằng tĩnh học của lưu chất được Euler tìm ra năm 1755 có dạng:



















=

∂

∂ ρ

−

=

∂

∂ ρ

−

=

∂

∂ ρ

−

0 z

P 1

F

0 y

P 1

F

0 x

P 1

F

z y x

1 ÁP SUẤT THỦY TĨNH (tt)

2 PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA THỦY TĨNH

Theo phương trình cơ bản thủy tĩnh (2 – 8) viết được

2 PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA THỦY TĨNH (tt)

Tên gọi phương trình (2 -10)

;thế năng

; ;gọi là ống penzômét

Thứ nguyên phương trình (2 -10)

γ

+ P

z

γ

P

Thứ nguyên: m cột lỏng hoặc

 Ứng dụng

Phương trình (2 -10) được ứng dụng vào các lĩnh vực như đo

áp suất, định luật bình thông nhau, định luật Pascal…

2

m N

2 PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA THỦY TĨNH (tt)

2.1 Định luật bình thông nhau

Phát biểu định luật Pascal “Độ biến thiên áp suất thủy tĩnh

trên bề mặt của một thể tích chất lỏng cho trước được truyền đi

nguyên vẹn đến tất cả các điểm trong khối thể tích chất lỏng đó”

2 A

' A

m

N

; P P

∆

Ứng dụng định luật Pascal: để chế tạo các bơm thủy lực, các

máy ép v.v

2.2 Định luật Pascal

 Khi áp suất trong bình chứa (hoặc một thiết bị nào đó) lớn hơn so với áp suất khí quyển, thì ta gọi áp suất trong bình chứa

đó đang là áp suất dư (H2.5.a)

Vậy áp suất tuyệt đối của bình chứa là:

Ở đây Pdư = ρghdư

2 du

kq b

m

N

; P P

2.3 Áp suất dư – Áp suất chân không – Áp suất tuyệt đối

Ngược lại khi áp suất trong bình chứa (hoặc một thiết bị nào đó) nhỏ hơn so với áp suất khí quyển thì ta gọi áp suất trong bình chứa đó đang là áp suất chân không (H2.5.b)

Vậy áp suất tuyệt đối của bình chứa là:

ck kq

b

m

N

; P P

Ứng dụng: phương trình tĩnh học để chế tạo các loại dụng cụ

đo áp suất – hay gọi là áp kế

2.3 Áp suất dư – Áp suất chân không – Áp suất tuyệt đối (tt)

2.4.1 Lực áp suất tác dụng lên mặt phẳng

2.4 Lực áp suất – Định luật Archimède

2.4.2 Lực áp suất tác dụng lên mặt cong

2.4.3 Định luật Archimède

2.4 Lực áp suất – Định luật Archimède (tt)

Xét hình (H2.8) ta thấy khi một vật đặt trong lưu chất thì sẽ chịu các lực tác dụng lên nó theo các hướng khác nhau

Từ công thức (2 – 19) ta có Px1 = Px2 và ngược chiều nhau nên

áp lực theo phương x bị triệt tiêu

Còn theo phương z ta có: Pz2 – Pz1 = Pz = γ (Vap2 – Vap1)

Ở đây: (với quả cầu)

Do đó lực áp suất theo phương z (là phương thẳng đứng) tác dụng vào vật đó là: [đây là công thức biểu diễn

định luật Archimede và gọi là lực đẩy (viết tắt là Ar)]

Gọi G là trọng lực của vật ta có:

Ar > G: Vật có xu hướng đi lên

Ar < G: Vật có xu hướng đi xuống

Ar = G: Vật nổi lên trên bề mặt tự do của lưu chất

6

3 πD ap1

V ap2

V

V = − =

N Ar;

γV z

P = =

Click vào đây để xem hình liên kết

2.5 Mặt đẳng áp khi lưu chất chuyển động

Bài 1 Tìm áp suất tác dụng lên đáy bình chứa hình trụ,

biết h = 2m, lưu chất là nước có ρ = 1000 kg/m3

Bài giải

3 BÀI TẬP

Bài 2 Tìm áp suất tuyệt đối của bình ga đặt ở trong phòng như

hình vẽ biết Pdư của bình ga là 3at, áp suất của phòng h = 10mmHg và áp suất khí quyển Pkq = 105N/m2

Bài giải

3 BÀI TẬP

Bài 3 Để giảm thiểu sai số khi đo đạc, người ta dùng áp kế

gồm nhiều chữ U nối với nhau Các thông số cho trên hình vẽ Tính áp suất tuyệt đối của bình chứa đó?

3 BÀI TẬP

Bài giải bài tập 3