Presiunea hidrostatică

PRINCIPIUL FUNDAMENTAL AL HIDROSTATICII: diferenta presiunilor din doua puncte ale unui lichid aflat in echilibru este direct proportionala cu diferenta de nivel la care se afla cele doua puncte.

Sa consideram ca virtual solidificat un cilindru vertical in cuprinsul unui lichid in echilibru (fig.2).Cum acest cilindru sta in repaus, inseamna ca rezultanta fortelor ce actioneaza simultan asupra lui este nula. Iar daca sectiunea e de un centimetru patrat, fortele ce actioneaza normal pe cele doua capete opuse au aceeasi valoare numerica pe care o au si presiunile respective. Aceste doua presiuni vor fi deci reprezentate numeric prin :

1) forta verticala p1 normala pe baza a ;

2) forta verticala p2 normala pe baza b;

3) greutatea proprie p a cilindrului aplicata in centrul de greutate G;

4) actiunea presiunilor normale pe suprafata laterala ce dau nastere la forte care, din motive de simetrie se anuleaza reciproc.

Tinand seama de sensul orientarii si scriind ca rezultanta tuturor fortelor in prezenta este nula avem, p2-p1+p=0 si deducem ca difernta presiunilor ce se exercita pe cele doua baze are valoarea numerica Dp=p2-p1=p. Ea este ,deci, numeric egala cu greutatea proprie a cilindrului considerat. Cum sectiunea acestui cilindru este de un centimetru patrat, iar cele doua baze se gasesc la nivelele h si h1, rezulta ca Dp=p=Vrg=(h-h1)rg, unde V este volumul cilindrului, r densitatea lichidului si g este acceleratia gravitationala. Astfel intr-un lichid in echilibru, toate punctele unui plan orizontal dat suporta presiuni egale.

LEGEA LUI PASCAL: Presiunea exercitata din exterior pe o portiune din suprafata unui lichid aflata in repaus, intr-un vas inchis ermetic, se transmite prin lichid in toate directiile si cu aceeasi marime asupra peretilor vasului in care se afla lichidul.

MANOMETRUL: este un instrument pentru masurarea presiunii unui fluid. Exista mai multe feluri de manometre:

- manometrul cu element elastic, in care presiunea de masurat produce deformarea unui element elastic (o membrana, un burduf, un tub curbat etc.). Deformarea este amplificata de un mecanism simplu si transmisa unui ac indicator.

- manometrul cu lichid, in care presiunea de masurat compenseaza greutatea unei coloane de lichid cu tensiune mica de vapori( mercur sau apa). Cel mai adesea manometrul cu lichid este format dintr-un tub de sticla in forma de U; din diferenta inaltimii celor doua coloane de lichid se poate deduce valoarea presiunii de masurat.