Page 95 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

Wzór na ciśnienie hydrostatyczne na danej głębokości

Doświadczenia wykazały, że ciśnienie hydrostatyczne w danym miejscu cie-
czy zależy od wysokości słupa cieczy nad tym miejscem (il. 4.6). Na tej samej
głębokości dla różnych cieczy jest ono inne. Im większa gęstość cieczy, tym
ciśnienie jest większe.
F
Ciśnienie to możemy obliczyć, stosując znany już wzór: p = , h
S
wartość siły parcia, którą ciecz w cylindrze działa na jego dno o powierzchni
S, jest równa ciężarowi cieczy: F = m · g,
masę cieczy możemy obliczyć ze wzoru na gęstość: m = d · V,
objętość cieczy w naczyniu: V = S · h,
zatem wartość siły parcia (nacisku): F = d · S · h · g
Podstawiając powyższy wzór do wzoru na ciśnienie, otrzymujemy: 4.6 Zależność ciśnienia od
wysokości słupa cieczy
p = d · S · h · g
S
a po uproszczeniu: p = d · h · g
Otrzymaliśmy wzór na ciśnienie hydrostatyczne na danej głębokości:

p = d · h · g

Na ciśnienie hydrostatyczne w cieczy
p - ciśnienie hydrostatyczne, d - gęstość cieczy, mają również wpływ siły grawitacyjne
h - wysokość słupa cieczy, g - przyspieszenie ziemskie
zależne od szerokości geograficznej,
N
Ciśnienie w cieczy na danej głębokości zależy od rodzaju cieczy, współczynnik g = 9,81 kg (średnio dla
czyli gęstości cieczy oraz od wysokości słupa cieczy. Polski).

Powyższa zależność uzasadnia nasze wcześniejsze obserwacje. Najwyższe
ciśnienie panuje na dnie naczynia, bo najwyższy jest tu słup cieczy znajdują-
cej się powyżej miejsca pomiaru.

Naczynia połączone
Naczynia połączone (il. 4.7 A.) to układ
co najmniej dwóch naczyń, między
którymi może swobodnie przepływać
ciecz. Po wlaniu do nich wody obser-
wujemy, że jej poziom jest jednakowy
we wszystkich ramionach, niezależnie
od ich kształtu i pola przekroju (jak
pamiętasz, nie dotyczy to bardzo cien-
kich rurek, kapilar).
Takie zachowanie się cieczy w na-
czyniach połączonych zostało wyko-
rzystane w konstrukcji wielu urządzeń A. B.
codziennego użytku oraz w urządze- 4.7 A. Naczynia połączone, B. System naczyń połączonych wykorzystywany
niach technicznych (il. 4.7 B.). w konstrukcji wieży ciśnień oraz domowej instalacji wodociągowej

93