Równowaga mechaniczna cieczy i gazów

Temat: Równowaga mechaniczna cieczy i gazów. Naczynia połączone.
Co to są naczynia połączone?
Dwa lub więcej naczyń połączonych ze sobą tak, że ciecz poprzez łączące je kanały może się przelewać z
jednego naczynia do drugiego, nazywamy naczyniami połączonymi.
Jeżeli w naczyniach połączonych znajduje się ta sama ciecz, to jej poziom jest w każdym naczyniu jednakowy i
ciśnienie na dno naczynia wynosi: p = ρgh, gdzie ρ oznacza gęstość cieczy, g – przyśpieszenie ziemskie,
h – wysokość słupa cieczy od dna naczynia
Prawo naczyń połączonych wynika z faktu, że ciecz dąży do przyjęcia takiego stanu, w którym ciśnienia w
poszczególnych naczyniach są sobie równe.
Zależność ta zwana jest potocznie paradoksem hydrostatycznym tzn. że ciśnienie na dnie każdego z naczyń jest
takie samo dla tej samej wysokości słupa cieczy, niezależnie od ilości cieczy.
Teraz trudniejszy przypadek, w U - rurce mamy dwie różne ciecze, nie dające się zmieszać ze soba np. woda i
olej. Zakładamy, że ciecze są w równowadze i poziom zetknięcia nie porusza się.
W tym przypadku nie będziemy mierzyli wysokości od dna, tyko od poziomu zetknięcia. Równowaga zaistnieje
tylko wtedy, gdy p1 = p2 co równoważy się temu, że ρ1gh1 = ρ2gh2, po skróceniu otrzymujemy ρ1h1 = ρ2h2
Jeżeli w naczyniach połączonych znajdują się dwie ciecze o różnych gęstościach, niemieszające się ze sobą, to
wysokości słupów tych cieczy są odwrotnie proporcjonalne do ich gęstości.
Obrazki można wydrukować