Հիդրոստատիկ ճնշում

Հիդրոստատիկ ճնշում, հեղուկի կշռով պայմանավորված, տրված մակարդակից վեր գտնվող հեղուկի շերտերի կշռով պայմանավորված 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[1]։

A figure showing pressure exerted by particle collisions inside a closed container. The collisions that exert the pressure are highlighted in red.
Ճնշումը առաջանում է մասնիկների քաոսային շարժման հետևանքով։

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[1]։

ՀաշվումԽմբագրել

Յուրաքանչյուր հեղուկում գոյություն ունի իր կշռով պայմանավորված ճնշում  , քանի որ  , ապա  ։Քանի որ   կստանանք, որ  [2]։

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

Հայտնագործության պատմությունԽմբագրել

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

Հաշվարկման միավորԽմբագրել

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։

Հիդրոստատիկական պարադոքսԽմբագրել

 
Ալյումինե մխոցում 5մմ շարժման դեպքում առաջացնում է 700 մթնոլորտ ճնշում

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 օրենքԽմբագրել

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

 
Հիդրոստատիկ ճնշումը կախված չէ անոթի ձևից։ Նույն սյան և նույն հատակի մակերեսի դեպքում անոթներում ճնշումը նույնն է։
 
Խորությանը զուգընթաց ճնշումն աճում է

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

 

որտեղ.

  — խտություն [քաղցրահամ ջրի։ ρ ≈ 1000 կգ/մ³]
  — ազատ անկման արագացում [Եվրոպայի համար g ≈ 9,81 մ/վ²]
  — սյան բարձրություն (հեղուկի) [մ]
  — ճնշում [Պա]

 հիդրոստատիկ ճնշումը կախված է հեղուկի սյան (h) բարձրությունից և (ρ) խտությունից[3]։

ԾանոթագրություններԽմբագրել

  1. 1,0 1,1 Лермантов, 1893, էջ 655
  2. «Давление столба жидкости»։ Формулы и расчеты онлайн — Интерактивный справочник формул։ Վերցված է 2018-03-02 
  3. Лев Давыдович Ландау, Евгений Михайлович Лифшиц: Статистическая физика. Часть I. с. 70.

ԳրականությունԽմբագրել