border=0


border=0

Priamočiary rovnomerne zrýchlený pohyb nádoby s kvapalinou

Predtým sme uvažovali o rovnováhe kvapaliny pôsobením iba jednej hmotnostnej sily - jej hmotnosti. Tento prípad nastane, keď kvapalina spočíva v nádobe nehybnej voči zemi, ako aj v nádobe, ktorá sa pohybuje rovnomerne a priamočiaro.


Obr. 2.10

Ak je nádoba s kvapalinou v nerovnomernom alebo nelineárnom pohybe, potom sú častice kvapaliny, okrem ich vlastnej hmotnosti, tiež ovplyvnené zotrvačnými silami prenosného pohybu, pod vplyvom ktorých, pokiaľ sú konštantné v čase, tekutina zaujme novú rovnovážnu polohu. Tento prípad rovnováhy tekutín sa nazýva relatívny odpočinok .

Pri relatívnom odpočinku sa voľný povrch kvapaliny a iné rovné povrchy môžu výrazne líšiť od vodorovného povrchu. Pri určovaní tvaru a polohy takého voľného povrchu, ktorý je v relatívnom pokoji, by sa mala zohľadniť základná vlastnosť akéhokoľvek hladinového povrchu. Výsledná hmotnostná sila vždy pôsobí kolmo na rovný povrch . Táto vlastnosť vyplýva zo stavu neprítomnosti pohybu tekutiny.

Zvážte dva charakteristické prípady relatívneho zvyšku kvapaliny:
a) v plavidle, ktoré sa pohybuje priamočiaro a rovnomerne zrýchlené
b) v nádobe rovnomerne rotujúcej okolo vertikálnej osi.

Nechajte plavidlo s tekutinou postupovať priamočiaro s konštantným zrýchlením a . V tomto prípade nájdeme výslednú hmotnostnú silu pôsobiacu na kvapalinu ako súčet vektorov zotrvačnosti nasmerovaných v smere opačnom k ​​zrýchleniu a a gravitácie (Obr. 2.10).
Označenie vektora výslednej sily na jednotku hmotnosti pomocou j dostaneme
j = a + g
kde aag sú vektory jednotkových síl zotrvačnosti a gravitácie. Pre všetky častice uvažovaného objemu kvapaliny sú výsledné hmotnostné sily navzájom rovnobežné a vodorovné povrchy sú kolmé na tieto sily, preto všetky vodorovné povrchy, vrátane voľného povrchu, sú navzájom rovnobežné roviny. Uhol sklonu týchto rovín k obzoru sa určuje zo stavu ich kolmosti na silu j .
Na úplné rozhodnutie o pozícii voľného povrchu kvapaliny v nádobe, ktorá sa pohybuje priamočiaro rovnomerne akcelerovaným, je potrebné pridať rovnicu objemov k predchádzajúcej podmienke, t. J. Musíte poznať objem kvapaliny v nádobe, vyjadriť ju z hľadiska rozmerov nádoby a počiatočnej hladiny kvapaliny.

Tlak v ktoromkoľvek bode objemu uvažovanej tekutiny sa dá získať rovnakým spôsobom, ako sa stanovil pri odvodení základnej hydrostatickej rovnice (prednáška č. 3, bod 2.2).

(2.9)
V konkrétnom prípade, keď a = 0 a podľa toho j = g , vzorec (2.9) sa zmení na hlavnú hydrostatickú rovnicu (2.1).





Prečítajte si tiež:

Základná hydrostatická rovnica

Rovnomerné otáčanie nádoby s kvapalinou

Hlavné vlastnosti kvapiek tekutín

Univerzálny regulátor otáčok (URS)

Tlaková sila kvapaliny na plochú stenu

Späť na index: Hydraulické systémy a hydraulické stroje

2019 @ edudocs.pro