Fizyka

Elementy

hydromechaniki

Hydromechanika

Stany skupienia materii

stały

stały kształt

stała objętość

małe odległości

międzycząsteczkowe

ciekły

kształt naczynia

stała objętość

powierzchnia

swobodna

małe odległości

międzycząsteczkowe

gazowy

kształt naczynia

objętość naczynia

duże odległości

międzycząsteczkowe

stany (fazy) skondensowane

Hydromechanika

Stany skupienia materii

stały

stały kształt

stała objętość

małe odległości

międzycząsteczkowe

ciekły

kształt naczynia

stała objętość

powierzchnia

swobodna

małe odległości

międzycząsteczkowe

gazowy

kształt naczynia

objętość naczynia

duże odległości

międzycząsteczkowe

plazma

gaz

jonowo-

elektronowy

Hydromechanika

Obraz kinetyczno-molekularny

ciało stałe

(kryształ)

dalekozasięgowe

uporządkowanie

cząsteczek

ciecz

bliskozasięgowe

uporządkowanie

cząsteczek

gaz

brak

uporządkowania

cząsteczek

Hydromechanika

Stany skupienia
- woda

lód

ciecz

para

Hydromechanika

Płyny

– substancje, których cząsteczki mogą się

względem siebie (względnie łatwo)
przemieszczać, (czyli mogą płynąć)

Działanie sił ścinających (stycznych do

powierzchni płynu) powoduje przemieszczanie

się elementów płynu, na które działa siła

ścinająca, równolegle do powierzchni.

Płyny nie równoważą sił ścinających.

Hydromechanika

Płyny

Opis fizyczny

–

zmienne

intensywne

3

kg

m

m

V



 









 



gęstość

,

V

m

 

zależy od różnych czynników
(temperatury, ciśnienia,…)
w jednorodnych

cieczach i ciałach

stałych ma w przybliżeniu stałą
wartość

Hydromechanika

Płyny

Opis fizyczny

–

zmienne

intensywne

3

kg

m

m

V



 









 



gęstość

substancja

gęstość [kg/m

3

]

aluminium

2720

korek

200

–350

złoto

19320

woda (4

°C)

999,973

mleko

ok. 1300

rtęć

13550

powietrze

1,293

CO

1,25

CO

2

1,98

wodór

0,09

,

V

m

 

zależy od różnych czynników
(temperatury, ciśnienia,…)
w jednorodnych

cieczach i ciałach

stałych ma w przybliżeniu stałą
wartość

Hydromechanika

Płyny

Opis fizyczny

–

zmienne

intensywne

2

N

Pa

m

F

p

A















 



ciśnienie

1 bar = 10

5

Pa

1 atm = 1013,25 hPa = 1,01325 bar

(

1 hPa = 100 Pa)

1 Tr = 1 mm Hg = 133,3 Pa

A



F



s

F

F

siła parcia
(parcie)

siła
ścinająca

wielkość skalarna

działa na jakąś powierzchnię

Hydromechanika

Hydrostatyka

Stan statyczny płynu

= brak przepływów, czyli przemieszczania się
elementów płynu względem siebie


mogą działać tylko siły prostopadłe do

powierzchni (bo składowe ścinające
powodowałyby płynięcie)

ciśnienie hydrostatyczne

= ciśnienie w płynie pozostającym w stanie
statycznym (czyli bez przepływów)

Hydromechanika

Hydrostatyka

Stan statyczny płynu

siły działające na każdy
element płynu wzajemnie się
równoważą

G

h

0

p

y



X

Y



A

const





(płyn nieściśliwy)

d

g

p

p

g y









b

p

G

m g

Vg

A y g













g

p

d

p

g

p A

g A y









d

g

p A

p A G





Hydromechanika

Hydrostatyka

Stan statyczny płynu

siły działające na każdy
element płynu wzajemnie się
równoważą

G

h

0

p

y



X

Y



A

const





(płyn nieściśliwy)

0

( )

p h

p

g h







wzór hydrostatyczny

b

p

na głębokości :

h

g

p

d

p

g

p A

g A y









d

g

p A

p A G





d

g

p

p

g y









g

0

p

p

g h







Hydromechanika

Hydrostatyka

Prawo Pascala

w

stałej objętości nieściśliwego płynu zmiana

ciśnienia rozchodzi się równomiernie w całej
objętości płynu bez zmiany wartości

0

p



0

p



const





(płyn nieściśliwy)

0

0

0

0

p

p

p

p

p

p



 



  

0

p

p

g h







0

p



0

p



0

p

Hydromechanika

Hydrostatyka

Prawo Pascala

w zamkniętej objętości nieściśliwego płynu zmiana ciśnienia
rozchodzi się równomiernie w całej objętości płynu bez zmiany
wartości

Hydromechanika

Hydrostatyka

1

F

2

F

1

A

2

A

2

2

1

1

F

A

F

A



1

1

F

p

A



2

2

F

A



Prawo Pascala

w zamkniętej objętości nieściśliwego płynu zmiana ciśnienia
rozchodzi się równomiernie w całej objętości płynu bez zmiany
wartości