Ciśnienie i gęstość

Ciśnienie i gęstość Różnica w działaniu siły powierzchniowej na płyn i na ciało stałe polega na tym, że dla  cieczy siła powierzchniowa musi być zawsze prostopadła do powierzchni płynu podczas gdy w  ciele stałym może mieć dowolny kierunek. Spoczywający płyn nie może równoważyć sił stycznych  (warstwy płynu ślizgałyby się po sobie) i dlatego może zmieniać kształt i płynąć. Wygodnie jest  więc opisywać siłę działającą na płyn za pomocą  ciśnienia p   zdefiniowanego jako wartość siły  prostopadłej działającej na jednostkę powierzchni . Ciśnienie jest przekazywane na sztywne ścianki  naczynia, a także na dowolne przekroje płynów  prostopadle  do tych ścianek i przekrojów w  każdym punkcie. Ciśnienie jest wielkością skalarną.  W układzie SI jednostką jest ( pascal ), 1 Pa = 1 N/m2. Innymi jednostkami są bar (1 bar = 105 Pa),  atmosfera (1 atm = 101325 Pa), mm Hg (760 mm Hg = 1 atm). Płyn znajdujący się pod ciśnieniem wywiera siłę na każdą powierzchnię będącą z nim w  kontakcie. Rozważmy zamkniętą powierzchnię zawierającą płyn (rysunek). Dowolny element  powierzchni jest reprezentowany przez wektor  S  (długość równa powierzchni, kierunek  prostopadły, zwrot na zewnątrz). Wtedy siła  F  wywierana przez płyn na ten element powierzchni  wynosi  F   = p S  Ponieważ  F  i  S  mają ten sam kierunek więc ciśnienie  p  można zapisać  p  =  F / S  Do opisu płynów stosujemy pojęcie  gęstości  ρ:   ρ =  m / V  Gęstość zależy od wielu czynników takich jak temperatura,  ciśnienie. W tabeli przedstawiony jest zakres wartości gęstości  spotykanych w przyrodzie. Materiał ρ (kg/m3) przestrzeń międzygwiezdna najlepsza próżnia laboratoryjna powietrze (1 atm 0  °C) powietrze (50 atm 0  °C) Ziemia: wartość średnia rdzeń skorupa Białe karły jądro uranu 10-18 - 10-21 10-17 1.3 6.5 5.52·103 9.5·103 2.8·103 108 - 1015 1017 S S Document Outline Ciśnienie i gęstość ... zobacz całą notatkę