Thủy lực 1 ( Nxb Nông nghiệp ) - Chương 2

Thủy tĩnh học Chương thủy tĩnh nghiên cứu những vấn đề về chất lỏng ở trạng thái cân bằng tức là trạng thái không có chuyển động tương đối giữa các phần tử chất lỏng. Vì không có chuyển động tương đối nên không có tác dụng của tính nhớt, do đó những kết luận về thủy tĩnh đều đúng cho chất lỏng lý tưởng cũng như cho chất lỏng thực. Yếu tố thủy lực cơ bản của trạng thái cân bằng của chất lỏng là áp suất thủy tĩnh. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thủy lực 1 ( Nxb Nông nghiệp ) - Chương 2 Ch­¬ng II Thñy tÜnh häc Ch­¬ng thñy tÜnh nghiªn cøu nh÷ng vÊn ®Ò vÒ chÊt láng ë tr¹ng th¸i c©n b»ng tøc lµ tr¹ng th¸i kh«ng cã chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi gi÷a c¸c phÇn tö chÊt láng. V× kh«ng cã chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi nªn kh«ng cã t¸c dông cña tÝnh nhít, do ®ã nh÷ng kÕt luËn vÒ thñy tÜnh ®Òu ®óng cho chÊt láng lý t­ëng còng nh­ cho chÊt láng thùc. YÕu tè thñy lùc c¬ b¶n cña tr¹ng th¸i c©n b»ng cña chÊt láng lµ ¸p suÊt thñy tÜnh. §2.1. ¸p suÊt thñy tÜnh - ¸p lùc B p Ta lÊy mét khèi chÊt láng W ®øng c©n b»ng (h×nh 2-1). C 0 w NÕu chia c¾t khèi ®ã b»ng mét mÆt ph¼ng tïy ý ABCD vµ vøt A bá phÇn trªn, th× muèn gi÷ phÇn d­íi khèi ®ã ë tr¹ng th¸i c©n D w b»ng nh­ cò, ta ph¶i thay thÕ t¸c dông cña phÇn trªn lªn phÇn d­íi b»ng mét hÖ lùc t­¬ng ®­¬ng. H×nh 2-1 ® Trªn mÆt ph¼ng ABCD, xung quanh mét ®iÓm O tïy ý ta lÊy mét diÖn tÝch w; gäi P ® ® P lµ lùc cña phÇn trªn t¸c dông lªn w, tØ sè = p tb gäi lµ ¸p suÊt thñy tÜnh trung b×nh. w ® ® P NÕu diÖn tÝch w tiÕn tíi sè 0, th× tØ sè tiÕn tíi giíi h¹n p , gäi lµ ¸p suÊt thñy tÜnh t¹i w mét ®iÓm hoÆc nãi gän lµ ¸p suÊt thñy tÜnh. æ®ö ® P lim ç ÷ = p (2-1) w®0 ç w ÷ ç÷ èø Nh­ vËy theo ®Þnh nghÜa vÒ øng suÊt t¹i mét ®iÓm trong chÊt láng (xem §1.6), ¸p suÊt ® thñy tÜnh p nãi trªn lµ øng suÊt t¸c dông lªn mét ph©n tè diÖn tÝch lÊy trong néi bé m«i tr­êng chÊt láng ®ang xÐt. ® Trong thñy lùc, lùc P t¸c dông lªn diÖn tÝch w gäi lµ ¸p lùc thñy tÜnh lªn diÖn tÝch Êy. 24 http://www.ebook.edu.vn ® Chó ý r»ng ng­êi ta còng th­êng gäi trÞ sè p cña p lµ ¸p suÊt thñy tÜnh vµ trÞ sè P cña ® kg N P lµ ¸p lùc thñy tÜnh. ¸p suÊt cã ®¬n vÞ lµ hoÆc . 2 m.s2 m Trong kü thuËt ¸p suÊt cßn th­êng ®­îc ®o b»ng ¸tmètphe (at.): N 1at = 9,81.104. ; m2 kG 1at = 1. . cm 2 ¸p lùc cã ®¬n vÞ lµ Niut¬n (N). Trong thñy lùc, ¸p suÊt cßn th­êng ®­îc ®o b»ng chiÒu cao cét n­íc (sÏ tr×nh bµy d­íi ®©y ë ®iÓm 5 cña §2.6). §2-2. Hai tÝnh chÊt c¬ b¶n cña ¸p suÊt thñy tÜnh TÝnh chÊt 1: ¸p suÊt thñy tÜnh t¸c dông th¼ng gãc víi diÖn tÝch chÞu lùc vµ h­íng vµo diÖn tÝch Êy. ¸p suÊt thñy tÜnh t¹i ®iÓm O lÊy trªn mÆt ph©n chia ABCD nãi ë tiÕt trªn (h×nh 2-2) lµ mét lùc cã thÓ chia thµnh hai thµnh phÇn: pn theo h­íng ph¸p tuyÕn t¹i ®iÓm O cña mÆt ABCD vµ t theo h­íng tiÕp tuyÕn. Thµnh phÇn t cã t¸c dông lµm mÆt ABCD di chuyÓn, tøc lµ lµm chÊt láng cã chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi; nh­ng nh­ gi¶ thiÕt tõ ®Çu, chÊt láng mµ ta ®ang xÐt l¹i ë tr¹ng th¸i tÜnh, vËy ph¶i cã t = 0 vµ chØ cßn l¹i thµnh phÇn ph¸p tuyÕn pn. Thµnh phÇn pn kh«ng thÓ h­íng ra ngoµi ®­îc v× chÊt láng kh«ng chèng l¹i ®­îc søc kÐo mµ chØ chÞu ®­îc søc nÐn. VËy ¸p suÊt p t¹i ®iÓm O chØ cã thµnh phÇn ph¸p tuyÕn vµ h­íng vµo trong. pn p B dF' = p'.dS' dS dS' C a 0 t ...