Tudomány a mindennapokban

Nyomás folyadékokban

Mi történik valójában?

A tudomány akkor marad meg, ha egy meghatározás mérhető vagy megfigyelhető jelenséghez kapcsolódik.

A tudomány akkor marad meg, ha egy meghatározás mérhető vagy megfigyelhető jelenséghez kapcsolódik.

Egy hasznos gondolati kép

Mélyebben

Gas Laws · Enthalpy

A tudomány akkor marad meg, ha egy meghatározás mérhető vagy megfigyelhető jelenséghez kapcsolódik.
Mélyebben
Mendeleev.com · science written for curious humans

Miért minden irányban hat?

A nyomás az egységnyi felületre jutó merőleges erő, p=F⊥/A. Nyugvó folyadékban a nyomás a mélységgel nő, mert az adott szint fölött lévő folyadék súlyát is egyensúlyozni kell; állandó sűrűség mellett Δp=ρgΔh.

Nyugvó folyadékban egy pont nyomása nem egy kiváltságos irányhoz tartozik. Ha azonos pontban különböző irányú nyomások tartósan eltérnének, a kis folyadékelem elmozdulna vagy elfordulna. Ezért hidrosztatikus egyensúlyban a nyomás lokálisan izotróp.

Ha a sűrűség ρ közel állandó, két szint között p₂−p₁=ρg(h₁−h₂), megfelelő előjel-konvencióval. A felszín alatt h mélységben, nyitott edénynél p=p_atm+ρgh. A ρgh tag túlnyomás; az abszolút nyomásba a légköri nyomást is bele kell számítani.

Azonos folyadék, azonos szabadfelszíni nyomás és azonos mélység esetén a hidrosztatikai nyomás nem függ az edény alakjától. Ez elsőre meglepő lehet, de a falakra ható erők és azok függőleges komponensei biztosítják a teljes erőegyensúlyt. Ezt nevezik hidrosztatikai paradoxonként is.

Zárt, közel összenyomhatatlan folyadékra kifejtett nyomásváltozás minden irányban továbbterjed. Hidraulikus emelőnél F₁/A₁≈F₂/A₂, ezért nagyobb dugattyúfelületen nagyobb erő nyerhető. Energiát azonban nem kapunk ingyen: a nagyobb dugattyú kisebb utat tesz meg a térfogatmegmaradás miatt.