Гидростатика – Гидростатическое давление | Подготовка к MCAT Physics

Нужна помощь в подготовке к разделу физики MCAT? Эксперт MedSchoolCoach Кен Тао расскажет вам всё необходимое о гидростатике – гидростатическом давлении в жидкостях, которое является важным компонентом раздела физики MCAT. Посмотрите это видео, чтобы узнать, как успешно сдать раздел физики MCAT! Гидростатика – это изучение покоя жидкости, в отличие от гидродинамики, которая изучает движение жидкости. Жидкость может быть как жидкостью, так и газом и не иметь определённой формы. Чтобы обсудить гидростатику, сначала дадим определения нескольким терминам, относящимся к характеристикам жидкости, включая плотность, вес, удельный вес и давление. 1. Плотность (ρ) определяется как мера степени конденсации вещества, что можно понять из уравнений соотношения массы и объёма. В уравнении плотности единицей плотности являются единицы массы на объём (кг/м³). 2. Вес – синоним силы тяжести (Fg). В других контекстах мы обсуждаем один из способов вычисления веса — умножение массы объекта на гравитационную постоянную. Однако, подставляя вместо массы в уравнение веса, мы обнаруживаем, что альтернативное выражение для веса — это плотность объекта, умноженная на его объём. Если нам известны плотность жидкости и объём конкретной жидкости, то мы можем вычислить силу тяжести, действующую на эту жидкость. 3. В тесте MCAT удельный вес (SG) чаще всего определяется как мера плотности относительно воды. В частности, он рассчитывается как плотность выбранного вами вещества, делённая на плотность воды. Для MCAT вам потребуется запомнить плотность воды, которая может быть записана как 1000 кг/м³, 1 кг/л, 1 г/мл или 1 г/см³. Если объект плотнее жидкости, в которой он находится, он утонет. Следовательно, можно сказать, что если удельный вес объекта больше 1, он утонет. Если удельный вес тела меньше 1, оно будет обладать нейтральной плавучестью. Если удельный вес тела меньше 1, оно будет плавать. УВ = ρвещества/ρводы 4. Давление определяется как сила (Н), приложенная к площади (м²), и, следовательно, измеряется в Н/м². Один Н/м² равен одному Паскалю (Па). При обсуждении жидкостей важны различные виды давления, включая гидростатическое и абсолютное давление. Гидростатическое давление Гидростатическое давление, также называемое избыточным давлением, — это давление, возникающее при нахождении на определённой глубине в жидкости. Рассмотрим сосуд, заполненный жидкостью до краёв. Внутри сосуда с жидкостью представьте плоский лист металла длиной (l) и шириной (w). Это важно, поскольку лист металла имеет определённую площадь, на которую будет воздействовать жидкость, создавая давление. Давление равно силе, деленной на площадь, и когда лист металла погружен в воду, сила, действующая на металл, равна весу жидкости над ним. Напомним, что мы определили вес жидкости как произведение её плотности на объём. Чем глубже в сосуде находится лист, тем больше вес воды, действующий на него. Давление, действующее на лист металла, равно силе тяжести, действующей на лист через его площадь. Однако мы можем вывести ещё более точное уравнение. Объём воды над листом равен длине листа, умноженной на его ширину, умноженной на глубину (h) листа под водой (фактически, на высоту столба воды над листом). Длина листа на ширину равна площади, которая сокращается с площадью в знаменателе. Таким образом, гидростатическое давление жидкости на определённой глубине равно произведению её плотности, гравитационной постоянной и глубины, на которой оно действует. Абсолютное давление Гидростатическое давление не учитывает полное давление в конкретной точке жидкости. Полное давление, или абсолютное давление, в конкретной точке учитывает два фактора: гидростатическое давление в этой точке и атмосферное давление. Гидростатическое давление — это давление, возникающее вследствие давления воды на определённую площадь, а атмосферное давление — это давление, возникающее вследствие давления атмосферы на поверхность жидкости. На самой поверхности жидкости гидростатическое давление отсутствует, но есть атмосферное давление, возникающее из-за давления воздуха над жидкостью. Если в задании MCAT вам предлагается рассчитать манометрическое или гидростатическое давление в определённой точке жидкости, атмосферное давление не учитывается. MEDSCHOOLCOACH Чтобы посмотреть больше подобных видеоуроков по MCAT и получить доступ к планированию занятий, отслеживанию прогресса, карточкам и банку вопросов, скачайте MCAT Prep от MedSchoolCoach. Ссылка на iOS:
Ссылка на Apple:
#medschoolcoach #MCATprep #MCATstudytools