Hidrostatički tlak

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
Hidrostatički tlak se povećava sa dubinom. Zbog razlike tlaka na donjem dijelu kocke nastaje uzgon.

Hidrostatički tlak je tlak u unutrašnjosti mirne tekućine, koji nastaje zbog težine tekućine i raste linearno s visinom stupca tekućine iznad promatrane točke:

p_H = \rho \cdot g \cdot h

gdje je: ρ - gustoća tekućine, g - ubrzanje sile teže, h - visina stupca tekućine. Ukupni tlak na nekoj dubini jednak je zbroju hidrostatičkog i atmosferskoga tlaka: [1]

\ p = \rho \cdot g \cdot h + p_\mathrm{atm}

Pokusima možemo dokazati da se tlak u tekućini:

  • povećava sa dubinom,
  • jednak je na svim mjestima na istoj dubini (u istoj tekućini),
  • djeluje jednako u svim smjerovima.

Izvod[uredi VE | uredi]

Hidrostatički paradoks: Sila FA koju stvara hidrostatički tlak na vodoravno dno bilo kakve posude zavisi od dubine nestlačive tekućine H i iznosa površine dna posude A, a ne zavisi od oblika posude.

Tlak možemo iskazati količnikom okomite sile F (pritisak) i plohe A na koju djeluje.

Na dubini h zamislimo plohu A usporednu s površinom tekućine. Na plohu A tekućina djeluje težinom stupca visine h. Najprije odredimo koliki je obujam V toga stupca:

 V = A \cdot h

Masa stupca tekućine može se iskazati iz gustoće:

\rho={m \over V}  => m = \rho \cdot V

pa je:

 m = \rho \cdot A \cdot h

a težina stupca iznosi:

G =m \cdot g  => G = \rho \cdot A \cdot h \cdot g

Budući da je tlak jednak količniku tekućine i plohe površine na koju djeluje, izraz za hidrostatički tlak glasi:

 p ={G \over A}  => p = \rho \cdot g \cdot h

Hidrostatički tlak ovisi o dubini h u tekućini gustoće ρ.

Pojava koja se ogleda u tome da jednaki stupci iste tekućine djeluju na jednake površine dna posude jednakim silama neovisno o obliku posude i težini tekućine u njima, naziva se hidrostatičkim paradoksom.

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. hidrostatički tlak, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.