Давление поршня в цилиндре с водой (4 видео)

Основным отличием жидкостей от твердых (упругих) тел является способность легко изменять свою форму. Части жидкости могут свободно сдвигаться, скользя друг относительно друга. Поэтому жидкость принимает форму сосуда, в который она налита. В жидкость, как и в газообразную среду, можно погружать твердые тела. В отличие от газов жидкости практически несжимаемы.

На тело, погруженное в жидкость или газ, действуют силы, распределенные по поверхности тела. Для описания таких распределенных сил вводится новая физическая величина – давление .

Видео:Зачем льют масло в цилиндры? Плохая компрессия в цилиндрах клапана или поршневые кольцаСкачать

Давление определяется как отношение модуля силы действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности:

В системе СИ давление измеряется в паскалях (Па) :

Часто используются внесистемные единицы: нормальная атмосфера (атм) и миллиметр ртутного столба (мм Hg) :

Французский ученый Б. Паскаль в середине XVII века эмпирически установил закон, названный законом Паскаля :

Видео:ПОДНЯЛИ КОМПРЕССИЮ ДО 20 ОЧКОВ - ЗАЧЕМ?Скачать

Давление в жидкости или газе передается во всех направлениях одинаково и не зависит от ориентации площадки, на которую оно действует.

Для иллюстрации закона Паскаля на рис. 1.15.1 изображена небольшая прямоугольная призма, погруженная в жидкость. Если предположить, что плотность материала призмы равна плотности жидкости, то призма должна находиться в жидкости в состоянии безразличного равновесия. Это означает, что силы давления, действующие на грани призмы, должны быть уравновешены. Это произойдет только в том случае, если давления, т. е. силы, действующие на единицу площади поверхности каждой грани, одинаковы: .

Давление жидкости на дно или боковые стенки сосуда зависит от высоты столба жидкости. Сила давления на дно цилиндрического сосуда высоты и площади основания равна весу столба жидкости , где – масса жидкости в сосуде, – плотность жидкости. Следовательно

Такое же давление на глубине в соответствии с законом Паскаля жидкость оказывает и на боковые стенки сосуда. Давление столба жидкости называют гидростатическим давлением .

Видео:Самое быстрое и бюджетное оживление двигателя на авто перекисью водорода.Скачать

Если жидкость находится в цилиндре под поршнем (рис. 1.15.2), то действуя на поршень некоторой внешней силой можно создавать в жидкости дополнительное давление , где – площадь поршня.

Таким образом, полное давление в жидкости на глубине можно записать в виде:

Если на рис. 1.15.2 поршень убрать, то давление на поверхность жидкости будет равно атмосферному давлению: .

Из-за разности давлений в жидкости на разных уровнях возникает выталкивающая или архимедова сила

Видео:Забудьте всё что слышали про бензин! Это прорыв! Двигатель на нагретом бензопаре!Скачать

Рис. 1.15.3 поясняет появление архимедовой силы. В жидкость погружено тело в виде прямоугольного параллелепипеда высотой и площадью основания . Разность давлений на нижнюю и верхнюю грани есть:

Поэтому выталкивающая сила будет направлена вверх, и ее модуль равен

где – объем вытесненной телом жидкости, а – ее масса.

Архимедова сила, действующая на погруженное в жидкость (или газ) тело, равна весу жидкости (или газа), вытесненной телом. Это утверждение, называемое законом Архимеда , справедливо для тел любой формы.

Видео:Нашел способ промывки, после чего двигатель стал как новый!!Скачать

Из закона Архимеда вытекает, что если средняя плотность тела больше плотности жидкости (или газа) , тело будет опускаться на дно. Если же , тело будет плавать на поверхности жидкости. Объем погруженной части тела будет таков, что вес вытесненной жидкости равен весу тела. Для подъема воздушного шара в воздухе его вес должен быть меньше веса вытесненного воздуха. Поэтому воздушные шары заполняют легкими газами (водородом, гелием) или нагретым воздухом.

Читайте также: Главный тормозной цилиндр задний газ 3309

Из выражения для полного давления в жидкости вытекает, что в сообщающихся сосудах любой формы, заполненных однородной жидкостью, давления в любой точке на одном и том же уровне одинаковы (рис. 1.15.4).

Если оба вертикально расположенных цилиндра сообщающихся сосудов закрыть поршнями, то с помощью внешних сил, приложенных к поршням, в жидкости можно создать большое давление , во много раз превышающее гидростатическое давление в любой точке системы. Тогда можно считать, что во всей системе устанавливается одинаковое давление . Если поршни имеют разные площади и , то на них со стороны жидкости действуют разные силы и . Такие же по модулю, но противоположно направленные внешние силы должны быть приложены к поршням для удержания системы в равновесии. Таким образом,

Видео:1 часть: 1-й признак отсутствия компрессии из-за износа поршневой группы, Sprinter 316CDI 2.7Скачать

Если , то . Устройства такого рода называют гидравлическими машинами (рис. 1.15.5). Они позволяют получить значительный выигрыш в силе. Если поршень в узком цилиндре переместить вниз под действием внешней силы на расстояние то поршень в широком цилиндре переместится на расстояние поднимая тяжелый груз.

Таким образом, выигрыш в силе в раз обязательно сопровождается таким же проигрышем в расстоянии. При этом произведение силы на расстояние остается неизменным:

Это правило выполняется для любых идеальных машин, в которых не действуют силы трения. Оно называется « золотым правилом механики ».

Гидравлические машины, используемые для подъема грузов, называются домкратами. Они широко применяются также в качестве гидравлических прессов. В качестве жидкости обычно используются минеральные масла.

Видео:Омеднение деталей двигателя, в итоге выросла мощность и остановился износ!Скачать