Հիդրոստատիկ Ճնշում

Լրիվ ազատ շարժողունակության շնորհիվ կաթիլանման և գազային հեղուկների ճնշումը հաղորդվում է բոլոր ուղղություններով հավասարաչափ։ Այդ ճնշումն ազդում է տարայի բոլոր պատերին P, ճնշմամբ, որը համեմատական է մակերևույթի մակերեսին և ուղղված է մակերևույթին տարված նորմալով։ Միավոր մակերեսին բաժին ընկնող ճնշման ուժը կոչվում է ճնշում։

Այս P = pw պարզ բանաձևը կարող է օգնել հաշվել հիդրոստատիկ ճնշումը, բայց տարբեր ջերմաստիճանի հեղուկների ճնշումները տարբեր են և ավելի ճշգրիտ հաշվելու համար օգտվում են հատուկ բանաձևերից։

Յուրաքանչյուր հեղուկում գոյություն ունի իր կշռով պայմանավորված ճնշում ${\displaystyle p=G/S=mg/S}$ , քանի որ ${\displaystyle m=\rho V}$ , ապա ${\displaystyle p=\rho gV/S}$ ։Քանի որ ${\displaystyle V=Sh}$  կստանանք, որ ${\displaystyle p=\rho gh}$ ։

Կենցաղային հաշվարկների համար կարելի է ընդունել, որ յուրաքանչյուր 1 մետր քաղցրահամ ջրի սյանը համապատասխանում է 0,1ՄՊա (1 մթնոլորտ)։

 

Հեղուկների այս հատկությունը հայտնագործվել և փորձով ստուգվել է Բլեզ Պասկալի կողմից 1653 թվականին, չնայած, մինչ այդ դա հայտնի էր Սթևինին։

Ճնշման միավորը՝ Միավորների միջազգային համակարգում, հանդիսանում է Պասկալը։ Գործնականում, հաճախ հիդրոստատիկ ճնշումը հաշվում են մթնոլորտներով։ Ընդունելով 1 մթնոլորտը, որպես 760 մմ. սնդիկի սյան հիդրոստատիկ ճնշմանը, որով ազդում է հեղուկը միավոր մակերեսի վրա։

 

Հաշվարները ցույց են տալիս, որ հիդրոստատիկ ճնշումը կախված չէ տարայի ձևից։ Տարբեր ձև ունեցող տարաների համար հաշվարկները ցույց են տվել, որ հիդրոստատիկ ճնշումը կախված է հեղուկի սյան բարձրությունից և հատակի մակերեսից։ Իսկապես, առաջին հայացքից դա թյուրիմացության է նման, բայց բազմիցս ստուգվել է փորձերով։ Այս հասկացությունը հայտնի «Հիդրոստատիկ պարադոքս» անունով և բացատրվել է Պասկալի կողմից։

Պասկալի օրենք

Անշարժ հեղուկի (գազի) վրա գործադրված ճնշումը, փոխանցվում է հեղուկի (գազի) բոլոր կետերին առանց փոփոխության։

 

 

Ծանրության ուժի համասեռ դաշտում հաստատուն խտության հեղուկի (չսեղմվող հեղուկ) հիդրոստատիկ ճնշումը ենթարկվում է Պասկալի օրենքին։

${\displaystyle p(h)=\rho \,g\,h}$ 

որտեղ.

${\displaystyle \rho }$  — խտություն [քաղցրահամ ջրի։ ρ ≈ 1000 կգ/մ³]
${\displaystyle g}$  — ազատ անկման արագացում [Եվրոպայի համար g ≈ 9,81 մ/վ²]
${\displaystyle h}$  — սյան բարձրություն (հեղուկի) [մ]
${\displaystyle p}$  — ճնշում [Պա]

⇒ ${\displaystyle p(h)}$ հիդրոստատիկ ճնշումը կախված է հեղուկի սյան (h) բարձրությունից և (ρ) խտությունից։