Відмінності між версіями «Епюра гідростатичного тиску»

Рядок 1: Рядок 1:
 
'''Епюра гідростатичного тиску''' (рос.эпюра гидростатического давления; англ. hydrostatic pressure profile (diagram); нім. Figur f des hydrostatischen Druckes) — графік, який побудовано для плоскої прямокутної фігури вертикальної або похилої «стінки», що піддається гідростатичному тиску, і визначає розподіл гідростатичного тиску вздовж вертикального перерізу стінки (у вертикальній площині, проведеній нормально до стінки). Кожна ордината графіка, відміряна в напрямі, перпендикулярному до «стінки», являє собою гідростатичний тиск в даній точці «стінки». Площа графіка чисельно дає величину сили гідростатичного тиску, яка діє на одиницю ширини «стінки» (відміряну нормально до площини графіка). Позначаючи при побудові графіка ординати, що виражають гідростатичний тиск, не нормально до стінки, а по вертикальному й горизонтальному напрямках, отримують епюри складових сил гідроста-тичного тиску на стінку (відповідно вертикальної й горизонтальної складових).
 
'''Епюра гідростатичного тиску''' (рос.эпюра гидростатического давления; англ. hydrostatic pressure profile (diagram); нім. Figur f des hydrostatischen Druckes) — графік, який побудовано для плоскої прямокутної фігури вертикальної або похилої «стінки», що піддається гідростатичному тиску, і визначає розподіл гідростатичного тиску вздовж вертикального перерізу стінки (у вертикальній площині, проведеній нормально до стінки). Кожна ордината графіка, відміряна в напрямі, перпендикулярному до «стінки», являє собою гідростатичний тиск в даній точці «стінки». Площа графіка чисельно дає величину сили гідростатичного тиску, яка діє на одиницю ширини «стінки» (відміряну нормально до площини графіка). Позначаючи при побудові графіка ординати, що виражають гідростатичний тиск, не нормально до стінки, а по вертикальному й горизонтальному напрямках, отримують епюри складових сил гідроста-тичного тиску на стінку (відповідно вертикальної й горизонтальної складових).
  
Зообразим графічно (рис.1) зміни гідростатичного тиску в залежності від глибини вздовж будь-якої плоскої стінки, нахиленої до горизонту під кутом Ɵ.  
+
Побудова епюр гідростатичного тиску базується на основному рівнянні гідростатики:
 +
<math>p_{0}+\rho gh</math>
 +
а також на положенні, що гідростатичний тиск завжди нормальний до поверхні, на яку він діє.
  
 
+
== Епюри гідростатичного тиску на вертикальну стінку ==
[[Файл:semchuk5.jpg]]
+
Допустимо вертикальна стінка АВ гідростатичної споруди (рис.4.1) затоплена рідиною з густиною ρ на висоту h Очевидно, що у точці А надлишковий гідростатичний тиск дорівнює нулю, так як h = 0, а повний тиск, дорівнює зовнішньому тиску pa у точці. Згідно з рівнянням гідростатики надлишковий тиск дорівнює ρgh, а повний pв = pа+ρgh. Рівняння гідростатики, є рівнянням прямої лінії. Тому для побудови епюр надлишкового і повного тиску достатньо визначити тиск у двох точках і сполучити знайдені точки прямою лінією. Відкладемо по горизонтальній лінії від точки В значення ρgh, знайдену точку С сполучимо з точкою А. Отриманий відрізок АС і являє собою епюру надлишкового тиску на стінку АВ.
 
 
 
 
В точці ''О'', яка знаходиться на поверхні рідини,тиск приймемо рівним ρ(0). В точці , яка знаходиться на глибині h від поверхні рідини, тиск буде рівним :
 
 
 
[[Файл:semchuk1.jpg]]
 
 
 
Останній вираз може бути представлений в вигляді :
 
 
 
[[Файл:semchuk2.jpg]]
 
 
 
де ''l'' - відстань розглянутої точки до точки ''О''.
 
Якщо вибрати осі координат так як показано на рис.1, то графічна залежність
 
 
 
[[Файл:semchuk3.jpg]]
 
 
 
буде виглядати прямою лінією, нахиленою до осі абсцисс (осі ''l'') під кутом υ, тангенс якого :
 
 
 
[[Файл:semchuk4.jpg]]
 
 
 
Для побудови цьої лінії достатньо знати тиск лише в двух точках розглянутого січення.Зообразивши ці тиски у вигляді перпендикулярів в відповідних точках і з’єднавши кінці цих перпендикулярів прямою лінією, получимо '''епюру гідростатичного тиску'''. В любій проміжній точці гідравлічний тиск будет вимірюватися довжиною перпендикуляра, поставленого в даній точці до січення з прямою епюри.
 

Версія за 17:56, 12 травня 2012

Епюра гідростатичного тиску (рос.эпюра гидростатического давления; англ. hydrostatic pressure profile (diagram); нім. Figur f des hydrostatischen Druckes) — графік, який побудовано для плоскої прямокутної фігури вертикальної або похилої «стінки», що піддається гідростатичному тиску, і визначає розподіл гідростатичного тиску вздовж вертикального перерізу стінки (у вертикальній площині, проведеній нормально до стінки). Кожна ордината графіка, відміряна в напрямі, перпендикулярному до «стінки», являє собою гідростатичний тиск в даній точці «стінки». Площа графіка чисельно дає величину сили гідростатичного тиску, яка діє на одиницю ширини «стінки» (відміряну нормально до площини графіка). Позначаючи при побудові графіка ординати, що виражають гідростатичний тиск, не нормально до стінки, а по вертикальному й горизонтальному напрямках, отримують епюри складових сил гідроста-тичного тиску на стінку (відповідно вертикальної й горизонтальної складових).

Побудова епюр гідростатичного тиску базується на основному рівнянні гідростатики: [math]p_{0}+\rho gh[/math] а також на положенні, що гідростатичний тиск завжди нормальний до поверхні, на яку він діє.

Епюри гідростатичного тиску на вертикальну стінку

Допустимо вертикальна стінка АВ гідростатичної споруди (рис.4.1) затоплена рідиною з густиною ρ на висоту h Очевидно, що у точці А надлишковий гідростатичний тиск дорівнює нулю, так як h = 0, а повний тиск, дорівнює зовнішньому тиску pa у точці. Згідно з рівнянням гідростатики надлишковий тиск дорівнює ρgh, а повний pв = pа+ρgh. Рівняння гідростатики, є рівнянням прямої лінії. Тому для побудови епюр надлишкового і повного тиску достатньо визначити тиск у двох точках і сполучити знайдені точки прямою лінією. Відкладемо по горизонтальній лінії від точки В значення ρgh, знайдену точку С сполучимо з точкою А. Отриманий відрізок АС і являє собою епюру надлишкового тиску на стінку АВ.