Як знайти тиск рідини

Як знайти тиск рідини

Будь-яка рідина, налита в посудину, чинить тиск на його стінки і дно. Якщо рідина в цей час знаходиться в стані спокою, то можна визначити гідростатичний тиск. Для його обчислення існує формула, справедлива для судин правильної форми.

Вам знадобиться

  • - щільність рідини;
  • - висота рідини в судині;
  • - папір, ручка.

Інструкція

1. Виведіть формулу для розрахунку гідростатичного тиску. Воно дорівнює силі, що діє перпендикулярно на площу опори. В даному випадку площею опори є дно судини. Формула записується так: P = F/S. Оскільки рідина покоїться, то сила, що діє на дно судини, дорівнює її вазі: F = W = mg, де m - маса рідини, g - прискорення вільного падіння, яке залежить від сили тяжкості. Величина коефіцієнта g для планети Земля вже розрахована і дорівнює 9,8 Н/кг. Якщо особлива точність у розрахунках тиску не потрібна, то його приймають рівним 10 Н/кг.

2. Визначте масу рідини за формулою m = ^ V (де - щільність рідини, V - об 'єм рідини в судині). Для посудини прямокутної форми об 'єм рідини дорівнює її висоті, помноженій на площу дна, тобто V = Sh. Якщо посудина циліндричної форми, замість S потрібно підставити вираз для знаходження площі кола: S = ^ r ^ 2, де ^ дорівнює 3,14, а r - це радіус дна судини.

3. Будь ласка, будь ласка, вставте у основну формулу Р = F/S. Виходить такий вираз: Р = F/S = W/S = mg/S = ρVg/S = ρShg/S. У числителі і знаменнику дробу знаходиться площа дна судини S, тому її можна скоротити. Виходить формула P = ^ gh. Ви бачите, що гідростатичний тиск залежить від щільності налитої в посудину рідини та її висоти, але не залежить від площі дна судини. Це означає, що дно може бути будь-якої форми, не обов 'язково правильної, але стінки судини обов' язково повинні бути вертикальними.

4. Підставте значення щільності рідини та її висоти в судині у виведену формулу P = ^ gh і розрахуйте величину гідростатичного тиску. Щоб не заплутатися в розрахунках, одиниці довжини (h) підставляйте в метрах, а масу рідини - в кілограмах. Якщо з умови завдання вам відома, наприклад, сила, з якою рідина діє на дно судини (вага рідини), то потрібно скористатися формулою P = F/S = W/S. За відомих інших даних формула виводиться аналогічно.