From df42bfafeb4427d4d1e3e5add44e866af5ceb6c9 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: gucio321 Date: Tue, 9 Jan 2024 15:37:15 +0100 Subject: [PATCH] update: hydrostatyka 1 --- assets/dzial_4/index.md | 132 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 132 insertions(+) diff --git a/assets/dzial_4/index.md b/assets/dzial_4/index.md index 4def5aa..670837a 100644 --- a/assets/dzial_4/index.md +++ b/assets/dzial_4/index.md @@ -1794,6 +1794,138 @@ Mg \frac{L}{2} sin \left(\frac{\pi}{2}-\alpha\right) = R_y L sin\alpha \\ \alpha_gr < ctg 2k $$ +```{warning} +# Egzamin z mechaniki +- egzamin jest ustny +- egzamin z "teorii" +- 4 pytania +- na stronie profesora są materiały z numerami działów +- dla każdej grupy jeden dzień, 30 minut na osobę +- 0 termin - 26.01 +- pokój 308 (główny budynek 3 piętro) +``` + +## Elementy Mechaniki Płynów + +```{note} +w fizyce za płyn uznaje się zarówno ciecze jak i gazy + +- ciecz przyjmuje kształt naczynia +- gaz róœnież, ale dodatkowo zajmuje całą dostępną przestrzeń +``` + +```{admonition} Gęstość +oznaczana jako $\rho$ lub $d$ + +$\rho = \frac{d}{V} = \left[\frac{kg}{m^3}\right]$ +``` + +```{admonition} Ciśnienie +- jest wartością skalarną +- oznacza się jako $p$ +- $p = \frac{|\vec{F}|}{s}$ +- jeżeli przyjmiemy element skierowany powierzchni $\vec{dS}$ (normalny do fragmentu powierzchni) +wtedy $\vec{dF} = p * \vec{dS}$ +- jednostką ciśnienia w układzie SI jest $p = \left[\frac{N}{m^2}\right] = \left[Pa\right]$ +``` + +### Ciśnienie hydrostatyczne + +Niech: +- wysokość słupa h +- pole podstawy S +- ciężar = $F = mg$ +- masa = $m = \rho * V = \rho S h$ +- ciśnienie $p = \rho * s * h * g$ + +```{important} +w powyższym doświadczeniu również atmosfera wywiera ciśnienie na ciecz o wartości $p_0$ + +p = p_0 + \rho * g * h$ +``` + +### Hydrostatyka + +```{admonition} Prawo Pascala +Ciśnienie zewnętrzne wywierane na zamknięty **płyn** jest przekezywane +niezmienione na każdą część płynu i na ścianki naczynia. + +$$ +\frac{F_1}{_S_1} = \frac{F_2}{S_2} \\ +F_1 = F_2 \frac{S_1}{S_2} +$$ +``` + +```{admonition} Paradoks hydrostatyczny +2 naczynia o identycznych kształtach zawierające identyczne płyny +jedno w kształćie stożka, a drugie w kształcie odwróconego stożka. + +Na dno obu naczyń działa takie samo ciśnienie +``` + +```{admonition} Prawo archimedesa +Na ciało zanużone w naczyniu działa siła wyporu. + +Niech: +- $\rho_0$ to gęstość cieczy +- $\rho_1$ to gęstość ciała +- na górną powierzchnię działą siła $F_1$ a na dolną $F_2$ +- h to odległość od górnej powierzchni ciała do powierzchni cieczy + +$$ +F_w = F_2 - F_1 +F_w = S(P_2 - P_1) +F_w = \rho * g * V +$$ + +Na każde ciało zanużone w płynie działą sila wyporu skierowana do góry +i równa ciężarowi wypartej cieczy +``` + +#### Barometr Torrichellego + +$$ +\rho * g * h = p_0 +$$ + +```{note} +normalne ciśnienie wynosi około 760 mmHg +``` + +### Ogólny opis przepływu płynów + +```{seealso} +równania Naviera-Stoksa +``` +Podział przepływów: +- laminarny (ustalony / stacjonarny). Jego charakterystyki nie zależą od czasu. lub +turbulentny (nieustalony) - zmienia się w czasie +- wirowe i bezwirowe +- płynów ściśliwych i nieściśliwych +- lepki lub nielepki + +#### Pojęcie strugi + +załużmy przepływ laminarny. +**Struga** to pęk linii przepływu cząstek. + +Prawo ciągłości strugi + +$S * v = const$ gdzie $S$ jest polem przekroju przepływu. + +## Prawo Bernoilli'ego +rozpatrujemy strugę z $S_1$ i $S_2$ +Przepływ nielepki, + +$$ +W = F_1 * v_1 \Delta t - F_2 v_2 \Delta t \\ +W = \Delta v (p_1 - p_2) \\ +\\ +... +\\ +P + \rho g h + \frac{\rho v^2}{2} = const +$$ + ## Odniesienia - Przedmiot prowadzony przez [profesora dr. hab. inż. Wojciecha Łużny](https://skos.agh.edu.pl/osoba/wojciech-luzny-4050.html)