ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ

Η ΠΙΕΣΗ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ

1. ΓΕΝΙΚΑ

Έστω ότι έχω έναν κουβά γεμάτο νερό . Το υγρό εξασκεί πίεση στα τοιχώματά του . Πίεση ( Π ) σημαίνει μια δύναμη ( Δ ) που ασκείται σε μια Επιφάνεια ( Ε ) και είναι πάντοτε κάθετη σ' αυτήν .

Π = Δ / Ε

Ως μονάδα μέτρησης για την περίπτωσή μου , χρησιμοποιώ αυτή του Τεχνικού Συστήματος , 1 κλ / μ ² .

Όταν το ρόλο της δυνάμεως παίζει το νερό , αναφερόμαστε στην Υδροστατική Πίεση .

2. ΠΛΕΥΡΙΚΗ ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ

Αποδεικνύεται εύκολα , ότι η Π δεν είναι ίδια σε όλα τα σημεία του πλευρικού τοιχώματος , ούτε εξαρτάται από το σχήμα του κουβά . Εξαρτάται από το ύψος ή βάθος του σημείου από την ελεύθερη επιφάνεια και από το ειδικό βάρος του υγρού .

Αν γίνει μια πλευρική γραφική παράστασή της , θα έχει τη μορφή τριγώνου ( σχήμα 1 ) . Στην επιφάνεια του νερού ( Πελαχ ) η πλευρική πίεση είναι ελάχιστη και στον πάτο ( Πμεγ ) , η μέγιστη .

3. Η ΠΙΕΣΗ ΣΤΗ ΘΑΛΑΣΣΑ

'Ετσι και στη θάλασσα , όσο πιο βαθιά πάμε , τόσο πιο πολύ μεγαλώνει η πίεση . Στην πισίνα που το ειδικό βάρος του νερού είναι μικρότερο , κάνει την πίεση μικρότερη , με αποτέλεσμα να βουλιάζουμε πιο εύκολα .

Η συνισταμένη πίεση , από τη μικρότερη στην επιφάνεια της θάλασσας μέχρι τη μεγαλύτερη στα πέλματα των ποδιών μας , είναι αυτή που κάνει το σώμα μας να ισορροπεί , και καλείται άνωση . Το κέντρο πιέσεως του σώματός μας , θα βρίσκεται σε απόσταση 2 / 3 από την ελεύθερη επιφάνεια .

4. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ

Στο απλό παράδειγμα που ακολουθεί , θα δούμε με πόση δύναμη πιέζει το νερό την πλευρική κατακόρυφη επιφάνεια , ενός πλαστικού δοχείου γεμάτο νερό και πόση είναι η πίεση που εξασκείται στον πυθμένα του .

Το δοχείο ( σχήμα 2 ) έχει πλάτος ( Πλ ) 18 εκατοστά και ύψος ( Υ ) , από τον πάτο εώς την ελεύθερη επιφάνεια του νερού , 8 εκατοστά . Το ειδικό βάρος του νερού είναι Νεβ = 1 τ / μ ³ ( τόνος / κυβικό μέτρο ) . Μερικοί επιπλέον συμβολισμοί : κλ = κιλό , γρ = γραμμάριο , εκ = εκατοστό .

Ας δούμε πρώτα , πόση είναι η πίεση στον πυθμένα ( Ππυθ ) του πλαστικού δοχείου .

Ππυθ = Νεβ * Υ = 1 τ / μ ³ * 0.08 μ = 0.08 τ / μ ² ή 8 γρ / εκ ²

Η συνισταμένη δύναμη για πλάτος 1 μ ( σχήμα 3 ) , είναι η συνισταμένη ενός συνεχούς τριγωνικού φορτίου και είναι ίση με :

Δσυν = 1 / 2 * Ππυθ * Υ = 1 / 2 * 0.08 ( τ / μ ² ) * 0.08 ( μ ) = 0.0032 τ / μ

32 γρ / εκ

'Aρα , η συνολική δύναμη με την οποία πιέζει το νερό , την πλευρική επιφάνεια του δοχείου των 0.18 μ πλάτους , είναι :

Δολ = Δσυν * Πλ = 0.0032 ( τ / μ ) * 0.18 ( μ ) = 0.000576 τ ή 576 γρ

Με απλά λόγια , εξασκείται δύναμη , μισού κιλού περίπου .