Υδροστατική πίεση – Αρχή του Pascal I

Τα υγρά χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία .

Μια άσκηση που δεν δημιουργήσαμε εμείς .

Επιστρέψτε στη σελίδα Ασκήσεις στη φυσική της Γ΄ λυκείου

Δείτε και αυτό

Υδροστατική πίεση – Αρχή του Pascal 1

Το κυβικό δοχείο του σχήματος ακμής h = 2 m είναι γεμάτο με υγρό πυκνότητας ρ = 1,1·10³ kg / m³ . Το έμβολο που κλείνει το δοχείο έχει διατομή Α = 100 cm² .

Το μανόμετρο (1) που βρίσκεται στην πάνω πλευρά του δοχείου δείχνει πίεση Ρ₁ = 1,2·10⁵ N / m² (ή Ρα) .

Α. Να υπολογίσετε την πίεση που δείχνει το μανόμετρο (2) που βρίσκεται στον πυθμένα του δοχείου , όταν το δοχείο βρίσκεται :

α. εκτός πεδίου βαρύτητας και

β. εντός πεδίου βαρύτητας .

Β. Να απαντήσετε στα παραπάνω ερωτήματα αν ασκήσουμε στο έμβολο επιπλέον δύναμη F = 200 N .

Δίνεται g = 10 m / s² .

Λύση

Α.

α.

Αν το δοχείο βρίσκεται εκτός πεδίου βαρύτητας , τότε :

Ρ₂ = Ρ₁ = 1,2·10⁵ N / m² (Ρα) .

Το υγρό δεν είναι βάρος .

β.

Αν το δοχείο βρίσκεται στο πεδίο βαρύτητας της Γης (g = 10 m / s²) με εφαρμογή του θεμελιώδους νόμου της υδροστατικής :

Ρ₂΄ = Ρ₁ + ρ·g·h ⇒

Ρ₂΄ = 1,2·10⁵ + 1,1·10³·10·2 ⇒

Ρ₂΄ = 1,2·10⁵ + 0,22·10⁵ ⇒

Ρ₂΄ = 1,42·10⁵ N / m² (ή Ρα) .

Β.

α.

Εκτός πεδίου βαρύτητας ,

σύμφωνα με την αρχή του Pascal :

Ρ₁΄ = Ρ₁ + Ρ_F ⇒

Ρ_F = F / A = 2·10⁴ Ν / m² (ή Ρα) = 0,2·10⁵ Ν / m² .

Ρ₁΄ = Ρ₁ + (F / A) ⇒

Ρ₁΄ = 1,2·10⁵ N / m² + 200 N / (10²·10^-4 m²) ⇒

Ρ₁΄ = 1,4·10⁵ N / m² ή Ρα ,

και

Ρ₂΄΄ = Ρ₂ + Ρ_F ⇒

Ρ₂΄΄ = Ρ₁ + Ρ_F ⇒

Ρ₂΄΄ = 1,4·10⁵ N / m² ή Ρα .

β.

Εντός πεδίου βαρύτητας ,

Ρ₁΄΄ = Ρ₁΄ = 1,4·10⁵ N / m² ή Ρα

και

Ρ₂΄΄΄ = Ρ₁ + ρ·g·h + Ρ_F ⇒

Ρ₂΄΄΄ = Ρ₂΄ + Ρ_F ⇒

Ρ₂΄΄΄ = 1,42·10⁵ + 0,2·10⁵ ⇒

Ρ₂΄΄΄ = 1,62·10⁵ Ν / m² ή Ρα .

Σχόλιο : Μια άσκηση διδακτική .

Επιστρέψτε στη σελίδα Ασκήσεις στη φυσική της Γ΄ λυκείου .