Giáo trình Cơ sở kỹ thuật thủy lợi_Chương 2

Nội dung Chương 2 trình bày về Thủy tĩnh. Mời các bạn cùng tham khảo. Thủy tĩnh học nghiên cứu các vấn đề về chất lỏng ở trạng thái cân bằng, tức làkhông có sự chuyển động tương đối giữa các phần tử chất lỏng → không có sự xuất hiệncủa ma sát nhớt. Do đó những kết luận về chất lỏng lý tưởng cũng đúng cho chất lỏngthực.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Cơ sở kỹ thuật thủy lợi_Chương 2Khoa Xáy Dựng Thủy lợi - Thủy điện Bộ môn Cơ Sở Kỹ Thuật Thủy LợiCHƯƠNG 2 THỦY TĨNH ***I. Khái niệm áp suất thuỷ tĩnh - áp lựcII. Các tính chất của áp suất thuỷ tĩnh Tính chất 1 Tính chất 2III. Phương trình vi phân cơ bản của chất lỏng đứng cân bằng.IV. Sự cân bằng của chất lỏng trọng lực 1. Định luật bình thông nhau: 2. Định luật Pascal 3. Áp suất tuyệt đối, áp suất dư, áp suất chân khôngV. Ý nghĩa hình học và năng lượng của phương trình cơ bản của thủy tĩnh 1. Ý nghĩa hình học 2. Ý nghĩa năng lượngVI. Biểu đồ áp lựcVII. Áp lực chất lỏng lên thành phẳng có hình dạng bất kỳ 1. Trị số của áp lực 2. Vị trí tâm áp lực 3. Phương chiều của lực 21VIII. Áp lưc chất lỏng lên thành phẳng hình chữ nhật có đáy đặt nằm ngang 1. Xác định trị số của P 2. Điểm đặt của áp lựcIX. Áp lực của chất lỏng lên thàng cong. 1. Xác định trị số 2. Điểm đặt của lực 3. Một số trường hợp cần lưu ýBÀI TẬP THỦY TĨNH HỌCBài giảng thủy lực 1 Trang 10Khoa Xáy Dựng Thủy lợi - Thủy điện Bộ môn Cơ Sở Kỹ Thuật Thủy LợiCHƯƠNG 2 T H Ủ Y TĨ N H (HYDROSTATICS) Thủy tĩnh học nghiên cứu các vấn đề về chất lỏng ở trạng thái cân bằng, tức làkhông có sự chuyển động tương đối giữa các phần tử chất lỏng → không có sự xuất hiệncủa ma sát nhớt. Do đó những kết luận về chất lỏng lý tưởng cũng đúng cho chất lỏngthực.I.Khái niệm áp suất thuỷ tĩnh - áp lực - Khối chất lỏng W đang cân bằng . S - Giả sử cắt bỏ phần trên, ta phải tác dụng vào mặt cắt đó P bằng một hệ lực tương đương thì phần dưới mới cân bằng w như cũ. W - Trên tiết diện cắt quanh điểm 0 ta lấy một diện tích ω, gọi P là lực của phần trên tác dụng lên ω. Ta có các khái niệm sau -P : là áp lực thuỷ tĩnh (hoặc tổng áp lực) tác dụng lên diện tích ω (N, KN...). - Tỷ số : P/ω = ptb : là áp suất thủy tĩnh trung bình trên diện tích ω. P - lim : áp suất thủy tĩnh tại 1 điểm (hay còn gọi là áp suất thủy tĩnh). ω→ 0 ω kg - Đơn vị của áp suất: N/m2; , atmosphere m.s 2 + Trong kỹ thuật, áp suất còn đo bằng atmosphere:1at =9,81.104 N/m2=1KG/cm2 + Trong thuỷ lực, áp suất còn đo bằng chiều cao cột chất lỏng:1at =10m H2OII. Các tính chất của áp suất thuỷ tĩnh Tính chất 1 (phương và chiều):Áp suất thủy tĩnh tác dụng thẳng góc với diện tích chịu lực và hướng vào diện tích ấy. pn p p PtChứng minh: Bằng phản chứng. Ta c: , nhưng có (do chất lỏng cân bằng) Nín: , hướng vào trong vì chất lỏng chỉ chịu được sức nén, không chịukéo.Bài giảng thủy lực 1 Trang 11Khoa Xáy Dựng Thủy lợi - Thủy điện Bộ môn Cơ Sở Kỹ Thuật Thủy Lợi Tính chất 2 (trị số): - Không phụ thuộc vào hướng đặt của diện tích chịu lực.. - Áp suất thuỷ tĩnh chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm I nghĩa là p = f (x, y, z).Chứng minh: dw dP=p.dw dw α ‘I’ ‘I dP=p.dw - Lấy một phân tố hình trụ , một đầu hình trụ có diện tích dw và có tâm I; đáy kiacủa hình trụ có diện tích dw’ và có tâm I’, đáy này có hướng bất kỳ xác định bởi góc α . - Gọi p, p’ là những áp suất, chúng vuông góc với những mặt tương ứngTheo định nghĩa: Mặt dw chịu lực là dp = pdw Mặt dw’ chịu lực là dp’ = p’dw’Chiếu lực mặt theo phương nằm ngang (bỏ qua lực khối-vi phân bậc cao) dP’cos α - dP=0 ⇔ p’ dw’cos α -pdw=0 ⇔ p = p Ví dụ: Xác định phương, chiều của áp suất thủy tĩnh tại điểm A trong hình vẽ sau đây: + Hướng của lực: p1 ⊥ màût (1): Hæåïng vaìo A pA(1) (1) p 2 ⊥ màût (2): Hæåïng vaìo A A ...