הגדרה של הידרוסטטי

בטבע, חומר מופיע בשלוש דרכים שונות, מכיוון שמשהו הוא מוצק, נוזלי או גזי. כל אחד ממצבים אלה נלמד מנקודת מבט אחת. החלק בפיזיקה החוקר מצבים נוזליים או גזים הוא הידרומכניקה.

תחום זה כולל שלושה ענפים: הידרוסטטי, הידרודינמי ופנאומטי. הראשון חוקר נוזלים או נוזלים בשיווי משקל או במנוחה (ענף זה של הפיזיקה משולב באזור כללי יותר, סטטי נוזלים). הידרודינמיקה חוקרת נוזלים בתנועה ופנאומטיקה מתמקדת בחקר גזים.

כללים עיקריים של הידרוסטטיקה

לחץ הידרוסטטי הוא הכוח שמפעיל נוזל במנוחה ובעומק מסוים. כל נוזל במיכל מפעיל לחץ מסוים לכל הכיוונים.

באשר למושג צפיפות, הכוונה היא לכמות המסה הכלולה בנפח נתון. מצד שני, כוח הכבידה הספציפי מודד את המשקל הנמדד על ידי כל יחידת נפח. לפיכך, בעוד שצפיפות מתייחסת למסה ולנפח, כוח המשיכה הספציפי מתייחס לצפיפות וכוח המשיכה.

מדידת משקל הנוזל במנוחה היא לחץ הידרוסטטי. מבחינה מתמטית לחץ זה הוא תוצאה של הכפלת המשתנים הבאים: צפיפות, כוח משיכה, נוזל ועומק. יחידת הלחץ ההידרוסטטי היא פסקל.

ישנם שני עקרונות יסוד: זה של פסקל וארכימדס.

העיקרון של פסקל קובע כי הלחץ המתרחש בנקודה כלשהי במסת הנוזל מתרחב באותו אופן לכל הכיוונים. כמו כן, פסקל הראה כי הלחץ בתוך מיכל אינו קשור לכמות הנוזל אלא לגובה המיכל.

ארכימדס היה מדען ומהנדס יווני שחי במאה ה -3 לפני הספירה. C ומפורסם, בין היתר, בזכות העיקרון הנושא את שמו. העיקרון ידוע באופן אוניברסלי: לכל גוף שקוע באופן חלקי או מוחלט בנוזל יש כוח דחף כלפי מעלה שווה ערך למשקל הנוזל הנע.

יישומים הידרוסטטיים

לענף זה של הפיזיקה יש מגוון רחב של יישומים ספציפיים. אנו מדגישים כמה מהם: כל נסיבות הקשורות לעולם התת ימי, תכנון סכרים וביצות, מיצוי מים בבארות תת קרקעיות או מדידות נוזלים במאגרים.

אם ניקח את העיקרון של פסקל כנקודת התייחסות, העיתונות ההידראולית היא הטכנולוגיה המבטאת בצורה הטובה ביותר את יישומה הספציפי.

תמונות פוטוליה: Kateryna_Kon / Juulijs