Како разлике у притиску флуида стварају узгон?

Све течности су течности, али занимљиво је да нису све течности течности. Све што може да тече - попут гаса - је течност и може створити полетну силу. Узгон настаје када подручја са већим притиском испод предмета делују силом према подручјима са нижим притиском. Количина полетне силе коју течност врши, међутим, одређује се запремином предмета и према Архимедовом принципу.

Паскал и притисак

Пре него што схватите како разлике у притиску течности могу утицати на пловност, прво морате да схватите како се притисак понаша у течностима. Паскалов принцип каже да ће се промена притиска на било којој локацији унутар затвореног система осећати подједнако у свакој тачки тог система и у свим правцима. Овај принцип је тај који омогућава функционисање хидрауличких система. Такође налаже да ће у течном телу, где нема додатних фактора који утичу на притисак, притисак остати константан и уједначен. На Земљи, међутим, обично постоји бар још једна сила која узрокује варијацију притиска течности, а та сила је гравитација.

instagram story viewer

Дубина и разлика

Гравитација вуче надоле на све што има масу. Стога, када гравитација вуче тело течности надоле, тежина течности у горњим деловима тела гомилајте течност у доњим деловима, стварајући ниво све већег притиска док се крећете надоле унутар ње течност. На пример, ако зароните дубоко у језеро, осећаћете све већи притисак у ушима - а можда чак и на своје тело - што дубље роните. Ако престанете да пливате надоле, већи притисак испод вас ће вас гурнути назад према подручју нижег притиска. На тај начин гравитација је створила динамику притиска која налаже да ће увек бити већи притисак испод потопљеног објекта него изнад њега.

Архимед и износ

Грчки филозоф и математичар Архимед померио је ово разумевање притиска корак даље и имао смисла зашто течност примењује одређену силу нагоре на објекат и доводи до тога да се он подиже и плута или му дозвољава лавабо. Утврдио је да је сила нагоре једнака тежини воде коју је расељени подводним објектом. На пример, вода тежи један грам по кубним центиметрима. Ако потопите куглу запремине 25 кубних центиметара, раселићете 25 грама воде. Према томе, резултујућа полетна сила на тој лопти биће 25 Њутна (Њутни су јединице које мере силу). Ова узлазна сила се увек заснива на маси расељене воде, а не на маси предмета.

Густина као одлучивач

Густина је на крају фактор који одређује да ли ће неки објекат плутати, тонути или остати неутрално плутајући у течности. На пример, ако је та куглица од 25 кубних центиметара шупља и напуњена ваздухом, биће лакша од 25 грама воде коју је истиснула и плутаће. Ако је лопта направљена од гушћег материјала, као што је гвожђе, можда ће бити много тежа и брзо ће се спустити на дно водене површине. Ако куглу тешку тачно 25 грама потопите, међутим, узлетна сила неће је избацити на површину, већ је једноставно спречити да потоне. Ова лопта ће остати неутрално узбуђена у телу течности све док на њу не делује спољна сила.

Teachs.ru
  • Објави
instagram viewer