1 (151)

1. STATYKA PŁYNÓW

a) STAN BEZWZGLĘDNEGO SPOCZYNKU

Statyka płynów jest działem mechaniki płynów, zajmującym się płynami w stanie spoczynku.

Dział ten bada warunki równowagi, a także określa siły wywierane przez płyn na ciało w nim zanurzone.

Stan spoczynku płynu może mieć charakter względny lub bezwzględny. Na ćwiczeniach zajmować się będziemy tylko przypadkiem bezwzględnego spoczynku cieczy.

Płyn w stanie spoczynku znajduje się w równowadze. Oznacza to, że suma wszystkich sił działających na dowolną jego część jest równa zeru.

Na płyn działają siły masowe i powierzchniowe.

Siły masowe w płynach w stanie bezwzględnego spoczynku obejmują tylko siłę ciążenia. Siły powierzchniowe można rozłożyć na kierunek normalny i styczny do powierzchni na którą działają.

składowa normalna > parcie P.

składowa styczna —> tarcie T

Obie składowe siły wywołują naprężenia w płynie.

parcie P —> wywołuje naprężenia ściskające p, nazywane ciśnieniem, które jest skalarem, czyli wielkością bezkierunkową i zależy tylko od współrzędnych p = p(x,y,z). tarcic 'I' —> wywołuje naprężenia styczne x

W stanie spoczynku zgodnie ze wzorem x = T/A= ± [i dv/dn, naprężenia styczne, a tym samym siły tarcia, są równe zeru.

W cieczy znajdującej się w spoczynku siła parcia P oraz ciśnienie p nazywane są parciem i ciśnienie hydrostatycznym.

Twierdzenie:

W przestrzeni wypełnionej płynem pozostającym w spoczynku, ciśnienie w danym punkcie powierzchni jest stałe i nie zależy od orientacji tej powierzchni oraz kierunku siły wywołującej to ciśnienie.

PODSTAWOWE RÓWNANIE STATYKI (RÓWNOWAGI) PŁYNÓW:

powierzchniowych

p{dx dy dz ) p

z

Dla naszego przykładu: składowe siły masowe dla punktu M X = 0 Y = 0 Z = g

Q