Hidrostatični tlak

Že v prejšnji učni enoti smo spoznali, da tlak v tekočinah deluje pravokotno na stene posode. Če je ta tlak večji od okoliškega, omogoča iztekanje tekočine iz preluknjane posode. To si lahko ogledaš na posnetku.

Razmisli, zakaj curki na posnetku niso enaki.

Tekočino v posodi si lahko predstavljamo kot plasti snovi z določeno težo. Tlak, ki ga povzroča posamezna plast tekočine, je odvisen od sile tekočine ($\rm{F}$) in površine ($\rm{S}$), na katero deluje.

Tlak, ki ga povzroča posamezna plast tekočine, lahko zapišemo kot $p = \frac {F}{S}$. Če je sila enaka teži tekočine, zapišemo: $F = \sigma\cdot V$. Če upoštevamo, da je volumen $V = S\cdot h$, lahko zapišemo tlak, ki ga povzroča plast tekočine, kot:

$p = \frac {F}{S} = \frac {\sigma \cdot S \cdot h}{S}$

$p = \sigma \cdot h$

Iz zapisa vidimo, da se tlak v kapljevinah, ki jih sestavljajo plasti z enako specifično težo, premo sorazmerno veča z globino.

Pri določanju dejanskega tlaka v kapljevini pa je treba upoštevati še tlak nad kapljevino. V odprtih posodah je to zračni tlak, ki ga označimo s $p_0$. Tlak v kapljevini je v tem primeru:

$p = p_0 + \sigma\cdot h$

Ali je tlak na določeni globini kapljevine enak, če imamo različne oblike posod?

Zgled

Za poskus s posnetka lahko izračunamo, za koliko večji tlak povzroča iztok vode iz spodnje luknjice plastenke glede na zgornjo. Luknjici imata 15 cm višinske razlike.

$p = \sigma\cdot h = 10000\;\frac {\rm N}{\rm m^3}\cdot 0,15\;\rm{m} = 1500\;\rm{Pa}$

Razlika med tlakoma, ki omogočata iztok vode iz preluknjane plastenke, znaša $1,5\;\rm{kPa}$.

<NAZAJ

>NAPREJ221/260