Η δύναμη στον πυθμένα και η πίεση…

Στο παραπάνω σχήμα, ένα μεγάλο κυλινδρικό δοχείο περιέχει νερό, ενώ κοντά στην βάση του υπάρχει ένας οριζόντιος σωλήνας, μεταβλητής διατομής, μέσω του οποίου εκρέει το νερό σε μια μόνιμη και στρωτή ροή. Στο σημείο Α του σχήματος η ταχύτητα ροής είναι υ και η πίεση p1.

i) Η δύναμη F, που ασκεί το νερό στον πυθμένα του δοχείου, εμβαδού Α, έχει με μέτρο:

α) F< (pατμ+ρgh)Α,   β) F= (pατμ+ρgh)Α,   γ) F > (pατμ+ρgh)Α

ii) Κλείνουμε με τάπα το δεξιό άκρο του σωλήνα και η ροή σταματά. Τότε η πίεση p2 στο σημείο Α θα αποκτήσει τιμή:

α) p2 < p1 + ½ ρυ2,   β) p2 = p1 + ½ ρυ2,    γ) p2 > p1 + ½ ρυ2.

Απάντηση:

ή

%ce%b1%ce%b1%ce%b1%ce%b11 Η δύναμη στον πυθμένα και η πίεση…
%ce%b1%ce%b1%ce%b1%ce%b13  Η δύναμη στον πυθμένα και η πίεση…

(Visited 1,725 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
44 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Καλησπέρα Διονύση.

Κάτι δεν μου αρέσει στο πρώτο τμήμα με τη δύναμη στον πάτο.

Ότι έκανες για το Β μπορείς να το κάνεις για οιοδήποτε σημείο της ροϊκής γραμμής. Για ένα σημείο ψηλότερα (σε βάθος y) θα βγάλεις ότι η πίεση σ΄ αυτό είναι μικρότερη από Pατμ+ρ.g.y. Το σημείο αυτό θα έχει την ίδια πίεση με όλα τα σημεία του υγρού που βρίσκονται σε ίδιο βάθος;

Έπειτα σχεδίασες δύο ροϊκές γραμμές που μπορώ να υποθέσω ότι αποτελούν φλέβα. Η πίεση στη φλέβα με την λογική αυτήν προκύπτει μικρότερη από την πίεση του περιβάλλοντός της. Δεν θα έπρεπε τότε να συμπιέζεται η φλέβα;

Τρίτο περίεργο βλέπω αν αφήσω τα ρευστά. Η δύναμη από το τραπέζι ή τη ζυγαριά πρέπει να μειωθεί, διότι η από πάνω δύναμη που δέχεται ο πάτος μειώθηκε. Τα τοιχώματα είναι κατακόρυφα και δεν ασκούν κάποια κατακόρυφη δύναμη στον πάτο. Έτσι ο πάτος δέχεται μειωμένη δύναμη. Η ζυγαριά θα δείξει λιγότερο;

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Διονύση η ένδειξη μειώνεται με τον χρόνο. Όμως νομίζω πως κάθε στιγμή είναι ίση με το βάρος του υπερκείμενου υγρού (αν βάρος δοχείου αμελητέο).

Τα κατακόρυφα τοιχώματα δέχονται οριζόντιες δυνάμεις. Αν έχουν αμελητέο βάρος δεν ασκούν δύναμη στον πάτο.

Έτσι ο πάτος δέχεται δύναμη μικρότερη από το βάρος του υπερκείμενου υγρού. Ο πάτος ισορροπεί. Έτσι η δύναμη που ασκεί και δέχεται η ζυγαριά είναι μικρότερη από το βάρος του υπερκείμενου υγρού. Έχουμε δηλαδή μια ζυγαριά που δείχνει λιγότερο από το βάρος του συστήματος που ζυγίζει. Αυτό το έχουμε ξαναδεί στην ζύγιση κλεψύδρας. Όμως εκεί έχουμε μια εμφανή μετατόπιση του κέντρου μάζας προς τα κάτω. Εδώ η μετατόπιση του κέντρου μάζας προς τα κάτω είναι εντελώς αμελητέα.

 

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Τέταρτο παράξενο:

Την δύναμη από τον πάτο την ασκεί το υγρό. Συνεπώς το υγρό δέχεται από τον πάτο δύναμη μικρότερη από το βάρος του.

Συνεπώς η ορμή του υγρού μεταβάλλεται στην κατακόρυφη διεύθυνση κατά (Μ.g-F).dt ;

Μεταβολή ορμής dM.u (u η ταχύτητα εκροής) βλέπω μόνο στην οριζόντια διεύθυνση.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Διονύση από το σχήμα καταλαβαίνω πως η επιφάνεια του υγρού κινείται με πολύ μικρή ταχύτητα.

Κάποια στιγμή περιέχονται στο δοχείο 100 κιλά νερό. Το βλέπουμε αν έχει χαρακιές ή φλοτέρ. Την στιγμή εκείνη η ζυγαριά θα δείξει 99 κιλά;

Θα δείξει 99.999 κιλά;

Γιατί να αφήσουμε τη μεταβολή της ορμής;

Η δυναμική συστημάτων πάντα μας ξελασπώνει όταν προκύπτουν προβλήματα.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Διονύση υπάρχουν πολλά περίεργα.

Όταν έχουμε φλέβα νερού στον αέρα δεχόμαστε ότι σε κάθε σημείο της φλέβας η πίεση είναι ίση με την ατμοσφαιρική. Δηλαδή ίση με την πίεση του περιβάλλοντος.

Όταν έχουμε φλέβα νερού σε νερό, παύει η πίεση της φλέβας να ισούται με την πίεση του περιβάλλοντος;

Δηλαδή η πίεση στο Β είναι μικρότερη από την πίεση ενός γειτονικού σημείου εκτός φλέβας;

Γιατί αυτό δεν συμβαίνει και στην “ατμοσφαιρική” φλέβα;

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Δεν ξέρω τι θέλω να πεις.  Προβληματίζομαι.

Η πίεση στον πάτο μετράται. Δες το βίντεο που ανάρτησα στην ανάρτηση του Θοδωρή.

Πόσο θα δείξει η διάταξη μια στιγμή που το νερό έχει ύψος h ;

Θα δείξει ρ.g.h;

Θα δείξει 0,999ρ.g.h;

Θα δείξει 0,8ρ.g.h ;

Η ένδειξη εξαρτάται από το σχήμα του δοχείου;

Η διαφορά ένδειξης είναι της ίδιας τάξης με αυτήν που προβλέπει ο γενικευμένος νόμος Bernoulli;

Μια φλέβα νερού σε νερό έχει πίεση ίδια με του περιβάλλοντός της ή μπορεί να έχει και μικρότερη πίεση;