Noţiuni de statica

fluidelor1. Noţiunea de presiune.

2. Presiunea hidrostatică. Formula fundamentală a hidrostaticii.

3. Presiunea atmosferică.

4. Legea lui Pascal.

5. Legea lui Arhimede.

6. Determinarea densităţii unui lichid folosind legea lui Arhimede.

Valerica Baban

Noţiunea de presiune

1. Presiune exercitată de un corp solid pe o suprafaţă

G

G

1S 2S

1

1

Gp

S

2

2

Gp

S

1 2p p

Presiunea este mărimea fizică scalară numeric egală cu forţa

care se exercită normal pe unitatea de suprafaţă.

perpendicularFp

S

Noţiunea de presiune

Unităţi de măsură

21 1

NPa Pascal

m

5

21 1,013 10 1,013

Natm bar

m

1 133,3torr Pa

2. Presiunea hidrostatică. Formula fundamentală a hidrostaticii.(cazul lichidelor omogene)

atmosfera

atmp p gh

atmp

h

Presupunem

densitatea lichidului

constantă

G

S

G mg Vg Shgp gh

S S S S

Presiunea exercitată de lichid pe baza vasului:

Presiunea totală la baza vasului:

p

2. Presiunea hidrostatică. Formula fundamentală a hidrostaticii.(cazul lichidelor omogene)

În cazul unui corp scufundat

în lichid, presiunea se

exercită perpendicular pe

suprafaţă în fiecare punct al

acesteia.

Manometru clasicParadoxul hidrostatic

Manometru digitalMăsurarea presiunii cu manometrul

Dr. Valerica Baban

3.Presiunea atmosferică

5 2

_ 10 / 1atm normalap N m atm

1 100 1mb Pa hPa

2760 _ 101325 / 1013 1013mm Hg N m hPa mb

960

1050

mb

mb

La nivelul mării

furtună

Măsurarea presiunii atmosferice

Experimentul lui Torricelli 1643

Vid rezultat prin

coborârea

mercurului

Mercur

Mercur

Tub din sticlă

Presiunea exercitată

de aerul atmosferic

760mmm

atmp atmp

mercur mercurp gh

2 5 2

3 213600 9,8 0,76 101292,8 / 10 / 1atm mercur

kg mp gh m N m N m atm

m s

Barometrul

Senzori barometrici

Dr. Valerica Baban

4. Legea lui Pascal

Presa hidraulică

Dacă A >> a atunci F >> f

aria a aria A

Presiunea exercitată asupra unui fluid aflat în echilibru se

transmite în mod egal în toată masa fluidului şi asupra pereţilor

vasului .

5. Legea lui Arhimede

Un corp scufundat într-un fluid este împins de jos

în sus cu o forţăegală cu greutatea volumului de fluid dezlocuit𝑭𝑨 = 𝝆𝒇𝒍𝒖𝒊𝒅𝑽𝒅𝒊𝒔𝒍𝒐𝒄𝒖𝒊𝒕𝐠

𝐺 = 𝑚𝑔 = 𝜌𝑜𝑏𝑗𝑒𝑐𝑡𝑉𝑔 , 𝑉 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑢𝑙 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

1. 𝐹𝐴 > 𝐺 obiectul se ridică spre suprafaţă

2. 𝐹𝐴 < 𝐺 obiectul se scufundă

3. 𝐹𝐴 = 𝐺 obiectul pluteşte

Valerica Baban

Plutirea navelor

În cazul navelor plutirea este asigurată de faptul

că prin construcţie cavităţile (compartimentele)

din interior navei asigură un volum de apă

dizlocuit suficient în aşa fel încât forţa arhimedică

să asigure plutirea.

Punctul de aplicaţie al

forţei arhimedice

trebuie să fie deasupra

punctului de aplicaţie

al greutăţii navei

Cum funcţionează submarinele?

Cum zboară baloanele?Ce este densimetrul?

Iceberguri

Măsurarea densităţii unui lichid folosind

legea lui Arhimede

𝑻𝟏 = 𝑮 𝑻𝟐 + 𝑭𝑨 = 𝑮

𝐹𝐴 = 𝑇1 − 𝑇2

𝜌𝑙𝑔𝑉𝑑𝑖𝑠𝑙𝑜𝑐𝑢𝑖𝑡 = 𝑇1 − 𝑇2

𝜌𝑙 =𝑇1 − 𝑇2

𝑔𝑉𝑑𝑖𝑠𝑙𝑜𝑐𝑢𝑖𝑡

𝑇1(𝑁)

𝑇2(𝑁)

V0

(cm3)

V

(cm3)

𝑉𝑑𝒊𝒔 = 𝑉 − 𝑉0(cm3) 𝐹𝐴

(𝑁)

𝜌𝑙𝑔/𝑐𝑚3

𝝆𝒍𝑔/𝑐𝑚3

....

𝜌𝑎𝑝𝑎 𝑑𝑢𝑙𝑐𝑒 = 1000𝑘𝑔/𝑚3

𝜌𝑎𝑝ă 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑟𝑒 = 1027𝑘𝑔/𝑚3

Care din vapoarele A, B, C, D din

fig.1 corespund situaţiilor:

I. Apă dulce şi caldă.

II. Apă dulce şi rece.

III. Apă sărată şi caldă

IV. Apă sărată

𝑭𝑨 = 𝝆𝒇𝒍𝒖𝒊𝒅𝑽𝒅𝒊𝒔𝐠

𝑮 = 𝒎𝒈 = 𝝆𝒐𝒃𝒊𝒆𝒄𝒕𝑽𝒈

𝜌𝑎𝑝𝑎 𝑑𝑢𝑙𝑐𝑒 = 1000𝑘𝑔/𝑚3

𝜌𝑎𝑝ă 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑟𝑒 = 1027𝑘𝑔/𝑚3

Factorii care fac ca apa de mare

să aibe mai mult sau mai puţin de

1027 kg/m3:

Temperatura, apa este mai

densă cu cât este mai rece

Salinitatea

𝑭𝑨 = 𝝆𝒇𝒍𝒖𝒊𝒅𝑽𝒅𝒊𝒔𝐠

𝑮 = 𝒎𝒈 = 𝝆𝒐𝒃𝒊𝒆𝒄𝒕𝑽𝒈