BÀI GIẢNG: THỦY LỰC ĐẠI CƯƠNG ppt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA MÔI KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

#"





MÔN HỌC
THỦY LỰC ĐẠI CƯƠNG


GIẢNG VIÊN: ThS. LÊ MINH LƯU

BỐ CỤC MÔN HỌC
THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG
CHƯƠNG 1: M
Ở ðẦ
U
CHƯƠNG 2: TH
Ủ
Y T
Ĩ
NH H
Ọ
C
CHƯƠNG 3: C
Ơ
S

Ở ðỘ
NG L
Ự
C H
Ọ
C C
Ủ
A CH
Ấ
T L
Ỏ
NG
CHƯƠNG 4: T
Ổ
N TH
Ấ
T C
Ộ
T N
ƯỚ
C TRONG DÒNG CH
Ả
Y
CHƯƠNG 5: DÒNG CH
Ả
Y RA KH
Ỏ
I L
Ỗ
VÀ VÒI–DÒNG TIA

A – DÒNG CH
Ả
Y RA KH
Ỏ
I L
Ỗ
VÀ VÒI
B – DÒNG TIA
CHƯƠNG 6: DÒNG CH
Ả
Y
Ổ
N
ðỊ
NH TRONG
Ố
NG CÓ ÁP
CHƯƠNG 7: DÒNG CH
Ả
Y
ðỀ
U KHÔNG ÁP TRONG KÊNH
CHƯƠNG
CHƯƠNG
1:
1: MỞ ðẦU
§1.1 – ðịnh nghĩa môn học.
Th
ủ
y l

ự
c còn
ñượ
c g
ọ
i là C
ơ
h
ọ
c ch
ấ
t l
ỏ
ng
ứ
ng d
ụ
ng.
- Th
ủ
y l
ự
c nghiên c
ứ
u: Các quy lu
ậ
t cân b
ằ
ng và chuy
ể

n
ñộ
ng
c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng. Các bi
ệ
n pháp
ứ
ng d
ụ
ng các quy lu
ậ
t
ñ
ó vào th
ự
c ti
ễ
n
- Thu
ỷ
l
ự
c
ñượ

c chia thành hai n
ộ
i dung l
ớ
n: Thu
ỷ
l
ự
c
ñạ
i
c
ươ
ng và thu
ỷ
l
ự
c chuyên môn.
Quan h
ệ
gi
ữ
a các
ñơ
n v
ị
:
- L
ự
c:

ñ
o b
ằ
ng Niut
ơ
n, ký hi
ệ
u N và c
ũ
ng
ñượ
c
ñ
o b
ằ
ng kilogam
l
ự
c, ký hi
ệ
u b
ằ
ng kG (1N = 1kg.1m/s
2
= 1m.kg.s
-2
; 1kG = 9,807N;
1N = 0,102kG).
- Áp su
ấ

t:
ñ
o b
ằ
ng Pascal (Pa); kg/cm
2
(atm); atm tuy
ệ
t
ñố
i; mmHg
(1Pa = 1N/m
2
= 1,02.10
-5
kG/cm
2
; atm tuy
ệ
t
ñố
i = 760 mmHg).
- Kh
ố
i l
ượ
ng:
ñ
o b
ằ

ng kilogram kh
ố
i l
ượ
ng (kg); gam kh
ố
i l
ượ
ng
(g); kGs
2
/m
4
(1kg = 10
3
g = 0,102 kGs
2
/m
4
).
CHƯƠNG
CHƯƠNG
1:
1: MỞ ðẦU
§1.1 – ðịnh nghĩa môn học.
Th
ủ
y l
ự
c còn

ñượ
c g
ọ
i là C
ơ
h
ọ
c ch
ấ
t l
ỏ
ng
ứ
ng d
ụ
ng.
- Th
ủ
y l
ự
c nghiên c
ứ
u: Các quy lu
ậ
t cân b
ằ
ng và chuy
ể
n
ñộ

ng
c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng. Các bi
ệ
n pháp
ứ
ng d
ụ
ng các quy lu
ậ
t
ñ
ó vào th
ự
c ti
ễ
n
- Thu
ỷ
l
ự
c
ñượ
c chia thành hai n
ộ

i dung l
ớ
n: Thu
ỷ
l
ự
c
ñạ
i
c
ươ
ng và thu
ỷ
l
ự
c chuyên môn.
Quan h
ệ
gi
ữ
a các
ñơ
n v
ị
:
- L
ự
c:
ñ
o b

ằ
ng Niut
ơ
n, ký hi
ệ
u N và c
ũ
ng
ñượ
c
ñ
o b
ằ
ng kilogam
l
ự
c, ký hi
ệ
u b
ằ
ng kG (1N = 1kg.1m/s
2
= 1m.kg.s
-2
; 1kG = 9,807N;
1N = 0,102kG).
- Áp su
ấ
t:
ñ

o b
ằ
ng Pascal (Pa); kg/cm
2
(atm); atm tuy
ệ
t
ñố
i; mmHg
(1Pa = 1N/m
2
= 1,02.10
-5
kG/cm
2
; atm tuy
ệ
t
ñố
i = 760 mmHg).
- Kh
ố
i l
ượ
ng:
ñ
o b
ằ
ng kilogram kh
ố

i l
ượ
ng (kg); gam kh
ố
i l
ượ
ng
(g); kGs
2
/m
4
(1kg = 10
3
g = 0,102 kGs
2
/m
4
).
§1.2 – Lịch sử phát triển.
§1.3 – Khái niệm chất lỏng trong thủy lực.
(1) Ph
ầ
n t
ử
ch
ấ
t l
ỏ
ng
ñượ

c coi là vô cùng nh
ỏ
,
ñồ
ng ch
ấ
t,
ñẳ
ng
h
ướ
ng và liên t
ụ
c.
(2) Ch
ấ
t l
ỏ
ng và ch
ấ
t khí khác ch
ấ
t r
ắ
n
ở
ch
ổ
m
ố

i liên k
ế
t gi
ữ
a các
ph
ầ
n t
ử
r
ấ
t y
ế
u nên có tính di
ñộ
ng d
ễ
ch
ả
y ho
ặ
c nói cách khác có
tính ch
ả
y.
(3) Ch
ấ
t l
ỏ
ng khác ch

ấ
t khí
ở
ch
ổ
kho
ả
ng cách gi
ữ
a các ph
ầ
n t
ử
ch
ấ
t
l
ỏ
ng so v
ớ
i ch
ấ
t khí r
ấ
t nh
ỏ
nên s
ứ
c dính phân t
ử

r
ấ
t l
ớ
n làm cho
ch
ấ
t l
ỏ
ng gi
ữ ñượ
c th
ể
tích không thay
ñổ
i. Vì th
ế
ch
ấ
t l
ỏ
ng là ch
ấ
t
ch
ả
y không nén
ñượ
c và ch
ấ

t khí là ch
ấ
t ch
ả
y nén
ñượ
c.
(4) T
ạ
i m
ặ
t ti
ế
p xúc gi
ữ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng và ch
ấ
t khí, v
ớ
i ch
ấ
t r
ắ
n ho
ặ
c v

ớ
i
ch
ấ
t l
ỏ
ng khác: do l
ự
c hút
ñẩ
y các ph
ầ
n t
ử
sinh ra s
ứ
c c
ă
ng m
ặ
t
ngoài, nh
ờ
có s
ứ
c c
ă
ng m
ặ
t ngoài m

ộ
t th
ể
tích nh
ỏ
c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng
ñặ
t
ở
tr
ườ
ng tr
ọ
ng l
ự
c s
ẽ
có d
ạ
ng t
ừ
ng h
ạ
t. Vì v

ậ
y ch
ấ
t l
ỏ
ng còn
ñượ
c
g
ọ
i là ch
ấ
t ch
ả
y d
ạ
ng h
ạ
t.
Trong thu
ỷ
l
ự
c có th
ể
coi nh
ữ
ng
ñặ
c tr

ư
ng c
ơ
b
ả
n c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng nh
ư
v
ậ
n t
ố
c, m
ậ
t
ñộ
, áp su
ấ
t v v là hàm s
ố
c
ủ
a không gian, th
ờ
i gian và

ñượ
c coi là liên t
ụ
c, kh
ả
vi.
W
M
=
ρ
(1 – 1)
ðơ
n v
ị
c
ủ
a ρ là kg/m
3
(2).
ðặ
c tính th
ứ
hai c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng: có tr
ọ

ng l
ượ
ng; bi
ể
u th
ị
b
ằ
ng
tr
ọ
ng l
ượ
ng
ñơ
n v
ị
ho
ặ
c tr
ọ
ng l
ượ
ng riêng, b
ằ
ng tích s
ố
c
ủ
a kh

ố
i
l
ượ
ng
ñơ
n v
ị
v
ớ
i gia t
ố
c r
ơ
i t
ự
do g (g = 9,81m/s
2
):
(1).
ðặ
c tính th
ứ
nh
ấ
t c
ủ
a ch
ấ
t l

ỏ
ng là có kh
ố
i l
ượ
ng, bi
ể
u th
ị
b
ằ
ng
kh
ố
i l
ượ
ng
ñơ
n v
ị
(kh
ố
i l
ượ
ng riêng) ρ. Kh
ố
i l
ượ
ng
ñơ

n v
ị
ρ
b
ằ
ng t
ỷ
s
ố
kh
ố
i l
ượ
ng M v
ớ
i th
ể
tích W; t
ứ
c là:
§1.4 – Những tính chất vật lý cơ bản của chất lỏng.
-
ðố
i v
ớ
i n
ướ
c: l
ấ
y b

ằ
ng kh
ố
i l
ượ
ng c
ủ
a
ñơ
n v
ị
th
ể
tích n
ướ
c c
ấ
t
ở
nhi
ệ
t
ñộ
+4
0
C; ρ = 1000kg/m
3
.
W
gM

g
.
. ==
ργ
(1 – 2)
ðơ
n v
ị
c
ủ
a γ là
3
m
N
ðố
i v
ớ
i n
ướ
c
ở
nhi
ệ
t
ñộ
+4
0
C
33
10009810

m
kG
m
N
==
γ
v
ớ
i th
ủ
y ngân
33
13600134000
m
kG
m
N
==
γ
(3).
ðặ
c tính th
ứ
ba c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng là tính thay

ñổ
i th
ể
tích (bi
ể
u th
ị
b
ằ
ng
β
ββ
β
w
) khi thay
ñổ
i áp su
ấ
t ho
ặ
c thay
ñổ
i nhi
ệ
t
ñộ
(bi
ể
u th
ị

β
ββ
β
t
).
dp
dW
W
w
.
1
−=
β
m
2
/N (1 – 3)
S
ố ñả
o c
ủ
a h
ệ
s
ố
co th
ể
tích
β
w
g

ọ
i là mô-
ñ
uyn
ñ
àn h
ồ
i K:
dW
dp
WK
w
.
1
−==
β
N/m
2
(1 – 4)
dt
dW
W
t
1
=
β
1/t
0
(1 – 5)
khi áp su

ấ
t thay
ñổ
i
khi nhi
ệ
t
ñộ
thay
ñổ
i
(4).
ðặ
c tính th
ứ
t
ư
c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng là có s
ứ
c c
ă
ng m
ặ
t ngoài. Do s

ứ
c
c
ă
ng m
ặ
t ngoài mà gi
ọ
t n
ướ
c có d
ạ
ng hình c
ầ
u.
S
ứ
c c
ă
ng m
ặ
t ngoài
ñặ
c tr
ư
ng b
ở
i h
ệ
s

ố
s
ứ
c c
ă
ng m
ặ
t ngoài σ,
bi
ể
u th
ị
s
ứ
c kéo tính trên m
ộ
t
ñơ
n v
ị
dài c
ủ
a
ñườ
ng ti
ế
p xúc.
(5).
ðặ
c tính th

ứ
n
ă
m c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng là có tính nh
ớ
t, là nguyên nhân
sinh ra t
ổ
n th
ấ
t n
ă
ng l
ượ
ng khi ch
ấ
t l
ỏ
ng chuy
ể
n
ñộ
ng.
dn

du
SF .
µ
=
(1 – 6)
Trong
ñ
ó: F - s
ứ
c ma sát gi
ữ
a hai l
ớ
p ch
ấ
t l
ỏ
ng; S - di
ệ
n tích ti
ế
p
xúc; u - v
ậ
n t
ố
c, u = f(n) – quy lu
ậ
t phân b
ố

v
ậ
n t
ố
c theo ph
ươ
ng n; µ
- h
ằ
ng s
ố
t
ỷ
l
ệ
, ph
ụ
thu
ộ
c lo
ạ
i ch
ấ
t l
ỏ
ng,
ñượ
c g
ọ
i là h

ệ
s
ố
nh
ớ
t ho
ặ
c
h
ệ
s
ố ñộ
ng l
ự
c nh
ớ
t.
ðị
nh lu
ậ
t ma sát trong c
ủ
a Niut
ơ
n vi
ế
t d
ướ
i bi
ể

u th
ứ
c:
ðơ
n v
ị ñ
o h
ệ
s
ố
nh
ớ
t
µ
µµ
µ
trong h
ệ ñ
o l
ườ
ng h
ợ
p pháp là
2
m
Ns
ho
ặ
c
ms

kg
ñơ
n v
ị ứ
ng v
ớ
i
2
10
1
m
Ns
g
ọ
i là poaz
ơ
(p).
B
ả
ng (1 – 1) h
ệ
s
ố
nh
ớ
t c
ủ
a
m
ộ

t vài ch
ấ
t l
ỏ
ng
0,0065
0,0101
0,0250
0,2500
0,4000
1,5280
1,7200
8,7000
18
20
18
18
18
20
20
20
D
ầ
u x
ă
ng th
ườ
ng
N
ướ

c
D
ầ
u ho
ả
D
ầ
u m
ỏ
nh
ẹ
D
ầ
u m
ỏ
n
ặ
ng
D
ầ
u tuy
ế
c-bin
D
ầ
u nh
ờ
n
Glixêrin
(poa-z

ơ
)
t
0
C
Tên ch
ấ
t l
ỏ
ng
B
ả
ng 1 – 2. H
ệ
s
ố
nh
ớ
t
ñộ
ng h
ọ
c ν
c
ủ
a n
ướ
c, ph
ụ
thu

ộ
c nhi
ệ
t
ñộ
:
0,0101
0,0081
0,0065
0,0056
20
30
40
50
0,0178
0,0152
0,0131
0,0124
0,0114
0
5
10
12
15
ν
νν
ν, cm
2
/s
t

0
C
ν
νν
ν, cm
2
/s
t
0
C
Tính nh
ớ
t còn
ñượ
c
ñặ
c tr
ư
ng b
ở
i h
ệ
s
ố
:
ρ
µ
ν
=
(1 – 7)

ν g
ọ
i là h
ệ
s
ố ñộ
ng h
ọ
c nh
ớ
t.
ðơ
n v
ị ñ
o h
ệ
s
ố ñộ
ng h
ọ
c nh
ớ
t ν trong
h
ệ ñ
o l
ườ
ng h
ợ
p pháp là

s
m
2
s
cm
2
ω
Hình 1 – 1.
T
ấ
t c
ả
nh
ữ
ng l
ự
c tác d
ụ
ng lên nh
ữ
ng ph
ầ
n t
ử ở
bên trong ω chia thành hai lo
ạ
i sau
ñ
ây:
(1). Nh

ữ
ng l
ự
c trong (n
ộ
i l
ự
c): tác d
ụ
ng lên nhau nh
ữ
ng l
ự
c t
ừ
ng
ñ
ôi m
ộ
t cân b
ằ
ng nhau (theo nguyên lý tác d
ụ
ng và ph
ả
n tác
d
ụ
ng), t
ạ

o thành m
ộ
t h
ệ
l
ự
c t
ươ
ng
ñươ
ng v
ớ
i s
ố
không.
(2). Nh
ữ
ng l
ự
c ngoài (ngo
ạ
i l
ự
c):
- L
ự
c m
ặ
t: nh
ữ

ng ph
ầ
n t
ử ở
ngoài m
ặ
t ω tác d
ụ
ng lên nh
ữ
ng ph
ầ
n
t
ử ở
trong m
ặ
t ω.
- L
ự
c kh
ố
i: Nh
ữ
ng tr
ườ
ng l
ự
c (tr
ọ

ng l
ự
c, t
ừ
tr
ườ
ng,
ñ
i
ệ
n
tr
ườ
ng v v ): có nh
ữ
ng tác
ñộ
ng lên nh
ữ
ng ph
ầ
n t
ử
ở
trong m
ặ
t ω.
§1.5 – Lực tác dụng.
ω
ω

Hình 1 – 2.
(1). Xét m
ộ
t phân t
ố
di
ệ
n tích dω l
ấ
y
trên m
ộ
t m
ặ
t ω, bao quanh
ñ
i
ể
m I c
ủ
a
m
ặ
t ω (hình 1 – 2)
H
ệ
l
ự
c m
ặ

t tác d
ụ
ng lên dω thu
ñượ
c v
ề
m
ộ
t l
ự
c duy nh
ấ
t
ñặ
t
t
ạ
i I và m
ộ
t mô men .
Khi dω → 0, xung quanh
ñ
i
ể
m I c
ố ñị
nh thì véc t
ơ
→ m
ộ

t
véc t
ơ
g
ọ
i là
ứ
ng su
ấ
t t
ạ
i I.
Nh
ư
v
ậ
y
ở
gi
ớ
i h
ạ
n ta vi
ế
t
ñượ
c:
dM
ω
d

dF
T
ω
dTdF .=
(2). N
ế
u t
ưở
ng t
ượ
ng m
ặ
t ω ch
ứ
a
ñự
ng phân t
ố ñ
ó ta có th
ể ñị
nh
ngh
ĩ
a
ứ
ng su
ấ
t trên m
ộ
t phân t

ố
di
ệ
n tích.
Ch
ứ
ng minh
ñượ
c r
ằ
ng vì ch
ấ
t l
ỏ
ng là môi tr
ườ
ng liên t
ụ
c,
ñẳ
ng
h
ướ
ng nên mu
ố
n bi
ế
t
ứ
ng su

ấ
t t
ạ
i I trên m
ộ
t phân t
ố
di
ệ
n tích d
ω
ch
ỉ
c
ầ
n bi
ế
t nh
ữ
ng
ứ
ng su
ấ
t trên ba phân t
ố
di
ệ
n tích
ñ
ôi m

ộ
t vuông
góc v
ớ
i nhau và
ñề
u
ñ
i qua I.
§1.6 – Ứng suất tại một ñiểm.
§1.7 – Chất lỏng lý tưởng và chất lỏng thực.

Ch
ấ
t l
ỏ
ng th
ự
c có t
ấ
t c
ả
nh
ữ
ng tính ch
ấ
t nh
ư
trên (5 tích ch
ấ

t)

Ch
ấ
t l
ỏ
ng lý t
ưở
ng: bao g
ồ
m nh
ữ
ng tính ch
ấ
t sau:
- Không có tính nh
ớ
t:
µ
= 0
- Di
ñộ
ng tuy
ệ
t
ñố
i.
- Không ch
ố
ng

ñượ
c l
ự
c kéo và c
ắ
t.
- Không nén
ñượ
c.
- Ch
ấ
t l
ỏ
ng
ở
tr
ạ
ng thái t
ĩ
nh r
ấ
t g
ầ
n v
ớ
i ch
ấ
t l
ỏ
ng lý t

ưở
ng.
§2.1 – Áp suất thủy tĩnh –Áp lực.
CHƯƠNG
CHƯƠNG
2:
2: THỦY TĨNH HỌC
L
ấ
y m
ộ
t kh
ố
i ch
ấ
t l
ỏ
ng W
ñứ
ng cân b
ằ
ng (hình 2 – 1). Chia c
ắ
t kh
ố
i
ñ
ó b
ằ
ng m

ộ
t m
ặ
t ph
ẳ
ng tu
ỳ
ý ABCD và v
ứ
t b
ỏ
ph
ầ
n trên, thì mu
ố
n gi
ữ
ph
ầ
n d
ướ
i kh
ố
i
ñ
ó
ở
tr
ạ
ng thái cân b

ằ
ng nh
ư
c
ũ
ta ph
ả
i thay th
ế
tác d
ụ
ng
c
ủ
a ph
ầ
n trên lên ph
ầ
n d
ướ
i b
ằ
ng m
ộ
t h
ệ
l
ự
c t
ươ

ng
ñươ
ng.
§2.2 – Hai tính chất cơ bản của áp suất thủy tĩnh.
Tính ch
ấ
t 1: Áp su
ấ
t th
ủ
y t
ĩ
nh tác d
ụ
ng th
ẳ
ng góc v
ớ
i di
ệ
n tích ch
ị
u l
ự
c
và
hướ
ng vào di
ệ
n tích

ấ
y.
t
α
Tính ch
ấ
t 2: Tr
ị
s
ố
áp su
ấ
t th
ủ
y t
ĩ
nh t
ạ
i m
ộ
t
ñ
i
ể
m b
ấ
t k
ỳ
không ph
ụ

thu
ộ
c h
ướ
ng
ñặ
t c
ủ
a di
ệ
n tích ch
ị
u l
ự
c t
ạ
i
ñ
i
ể
m này.
§2.3 – Phương trình vi phân cơ bản của chất lỏng
cân bằng
Hình 2 – 4.

G
ọ
i F
x
là thành ph

ầ
n trên tr
ụ
c Ox c
ủ
a l
ự
c th
ể
tích F tác d
ụ
ng lên lên
m
ộ
t
ñơ
n v
ị
kh
ố
i l
ượ
ng ch
ấ
t l
ỏ
ng, ta có th
ể
vi
ế

t
ñ
i
ề
u ki
ệ
n cân b
ằ
ng c
ủ
a
hình h
ộ
p theo ph
ươ
ng x nh
ư
sau:
Suy lu
ậ
n t
ươ
ng t
ự ñố
i v
ớ
i nh
ữ
ng hình chi
ế

u các l
ự
c trên các tr
ụ
c Oy,
Oz và vi
ế
t toàn b
ộ
h
ệ
th
ố
ng ph
ươ
ng trình bi
ể
u th
ị
s
ự
cân b
ằ
ng c
ủ
a kh
ố
i
hình h
ộ

p, ta có:
ð
ó là h
ệ phương tr
ình vi phân c
ơ

b
ả
n c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng
ñứ
ng cân b
ằ
ng và
còn g
ọ
i là h
ệ phương tr
ình
Ơ
le
H
ệ
(2 – 4) có th

ể
vi
ế
t d
ướ
i d
ạ
ng vi
phân toàn ph
ầ
n c
ủ
a p nh
ư
sau: nhân
nh
ữ
ng ph
ươ
ng trình trong h
ệ
(2 – 4)
riêng bi
ệ
t v
ớ
i dx, dy, dz r
ồ
i c
ộ

ng v
ế
ñố
i v
ế
, ta có:
§2.4 – Mặt ñẳng áp.
M
ặ
t
ñẳ
ng áp là m
ặ
t có áp su
ấ
t th
ủ
y t
ĩ
nh t
ạ
i m
ọ
i
ñ
i
ể
m
ñề
u b

ằ
ng
nhau, t
ứ
c là m
ặ
t có
p
= const, do
ñ
ó dp = 0.
Phương tr
ình vi phân c
ủ
a m
ặ
t
ñẳ
ng áp:
F
x
dx + F
y
dy + F
z
dz = 0 (2 – 7)
Tính ch
ấ
t 1: Hai m
ặ

t
ñẳ
ng áp khác nhau không th
ể
c
ắ
t nhau.
Tính ch
ấ
t 2: L
ự
c th
ể
tích tác d
ụ
ng lên m
ặ
t
ñẳ
ng áp th
ẳ
ng góc v
ớ
i
m
ặ
t
ñẳ
ng áp.
Hình 2 – 5.

§2.5 – Sự cân bằng của chất lỏng trọng lực

Khi l
ự
c th
ể
tích ch
ỉ
là tr
ọ
ng l
ự
c thì ch
ấ
t
l
ỏ
ng
ñượ
c g
ọ
i là ch
ấ
t l
ỏ
ng tr
ọ
ng l
ự
c.


L
ự
c th
ể
tích F tác d
ụ
ng lên m
ộ
t m
ộ
t
ñơ
n v
ị
kh
ố
i l
ượ
ng c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng tr
ọ
ng
l
ự

c, ta có Fx = 0, Fy = 0 và Fz = -g (g là
gia t
ố
c r
ơ
i t
ự
do) (hình 2 – 5)
1. Ph
ươ
ng trình c
ơ
b
ả
n c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng
ở
tr
ạ
ng thái cân b
ằ
ng.
2. M
ặ
t

ñẳ
ng áp c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng tr
ọ
ng l
ự
c.
Ph
ươ
ng trình m
ặ
t
ñẳ
ng áp
ñượ
c vi
ế
t d
ướ
i d
ạ
ng:
-g.dz = 0; do g ≠ 0 nên z = const.

M

ặ
t
ñẳ
ng áp trong ch
ấ
t l
ỏ
ng t
ĩ
nh,
ñồ
ng nh
ấ
t s
ẽ
là các m
ặ
t n
ằ
m
ngang b
ấ
t k
ỳ
, trong
ñ
ó có c
ả
m
ặ

t thoáng, không ph
ụ
thu
ộ
c vào hình
d
ạ
ng bình ch
ứ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng.

M
ặ
t n
ằ
m ngang c
ũ
ng s
ẽ
là m
ặ
t phân cách c
ủ
a hai lo
ạ
i ch

ấ
t l
ỏ
ng
cùng ch
ứ
a trong m
ộ
t bình.
4. ðịnh luật Patscan.
G
ọ
i p
0
là áp su
ấ
t t
ạ
i m
ặ
t ngoài (hình 2 – 7a), áp su
ấ
t t
ạ
i m
ộ
t
ñ
i
ể

m A
ở
ñộ
sâu h trong ch
ấ
t l
ỏ
ng
ñ
ó là: p = p
0
+ γh.
N
ế
u t
ă
ng áp su
ấ
t
ở
ngoài
lên m
ộ
t tr
ị
s
ố
∆p thì áp su
ấ
t

m
ớ
i p' t
ạ
i A s
ẽ
là:
p' = (p
0
+ ∆p) + γh
V
ậ
y áp su
ấ
t m
ớ
i t
ạ
i A s
ẽ
t
ă
ng lên m
ộ
t l
ượ
ng b
ằ
ng:
p' – p = ∆p.

Như vậ
y: "
ðộ
bi
ế
n thiên c
ủ
a áp su
ấ
t th
ủ
y t
ĩ
nh trên m
ặ
t gi
ớ
i h
ạ
n m
ộ
t
th
ể
tích ch
ấ
t l
ỏ
ng cho tr
ướ

c
ñượ
c truy
ề
n
ñ
i nguyên v
ẹ
n
ñế
n t
ấ
t c
ả
các
ñ
i
ể
m c
ủ
a th
ể
tích ch
ấ
t l
ỏ
ng
ñ
ó". K
ế

t lu
ậ
n
ñ
ó là
ñị
nh lu
ậ
t Patscan.
1
1
2212

ω
ωω
P
pP ==
N
ế
u coi P
1
, ω
1
không ñổ
i, mu
ố
n
t
ă
ng P

2
ph
ả
i t
ă
ng ω
2
.
Máy ép th
ủ
y l
ự
c làm vi
ệ
c theo
ñị
nh lu
ậ
t Patscan:
5. Áp suất tuyệt ñối – áp suất dư – áp suất chân không.
-Áp su
ấ
t tuy
ệ
t
ñố
i p
tuyệt
ho
ặ

c áp su
ấ
t toàn ph
ầ
n: p = p
0
+
γ
γγ
γ
.h (2 – 13)
-Áp su
ấ
t d
ư
p
dư
ho
ặ
c áp su
ấ
t t
ươ
ng
ñố
i: p
dư
= p
tuyệt
– p

a
(2 – 14)
-N
ế
u thoáng là áp su
ấ
t khí quy
ể
n p
a
thì: p
dư
=
γ
γγ
γ
.h (2 – 15)
p
dư
> 0 khi p
tuyệt
> p
a
; p
dư
< 0 khi p
tuyệt
< p
a
-Áp su

ấ
t chân không p
ck
, ho
ặ
c g
ọ
i t
ắ
t là chân không:
p
ck
= p
a
– p
tuyệt
(2 – 16)
p
ck
= – p
dư
(2 – 17)
-Áp su
ấ
t t
ạ
i m
ộ
t
ñ

i
ể
m có th
ể ño bằ
ng chi
ề
u cao c
ộ
t ch
ấ
t l
ỏ
ng. V
ậ
y có
th
ể
bi
ể
u th
ị
các áp su
ấ
t nh
ư
sau:
Trong ñiề
u ki
ệ
n bình th

ườ
ng, áp su
ấ
t khí quy
ể
n t
ạ
i m
ặ
t thoáng th
ườ
ng
l
ấ
y b
ằ
ng áp su
ấ
t c
ủ
a c
ộ
t thu
ỷ ngân cao
760mm. Ng
ườ
i ta quy
ướ
c l
ấ

y
p
a
= 98100N/m
2
(=1kG/cm
2
) và g
ọ
i là átm
ố
tphe k
ỹ
thu
ậ
t. Át m
ố
t phe
k
ỹ
thu
ậ
t t
ươ
ng
ñươ
ng v
ớ
i c
ộ

t n
ướ
c cao:
6. Ý nghĩa hình học và năng lượng của phương trình cơ bản
của thủy tĩnh học.
7. ðồ phân bố áp suất thủy tĩnh. ðồ áp lực.
S
ự
bi
ể
u di
ễ
n b
ằ
ng
ñồ
th
ị
hàm s
ố
(2 – 11) trong h
ệ
to
ạ ñộ
nói trên g
ọ
i
là
ñồ
phân b

ố
áp su
ấ
t thu
ỷ
t
ĩ
nh (hình 2 – 8a)
Còn v
ẽ ñồ
phân b
ố
áp su
ấ
t trên
ñườ
ng cong ta ph
ả
i bi
ể
u di
ễ
n b
ằ
ng
ñồ
th
ị
tr
ị

s
ố
áp su
ấ
t t
ạ
i t
ừ
ng
ñ
i
ể
m theo ph
ươ
ng trình (2 – 11) r
ồ
i n
ố
i l
ạ
i thành
ñườ
ng cong c
ủ
a
ñồ
phân b
ố
.
§2.6 – Sự cân bằng của chất lỏng trong bình

chứa chuyển ñộng.
Ta nghiên c
ứ
u hai tr
ườ
ng h
ợ
p t
ĩ
nh t
ươ
ng
ñố
i c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng:

Khi bình ch
ứ
a chuy
ể
n
ñộ
ng th
ẳ
ng v

ớ
i gia t
ố
c không
ñổ
i.

Khi bình ch
ứ
a hình tr
ụ tròn quay ñề
u quanh tr
ụ
c th
ẳ
ng
ñứ
ng c
ủ
a
bình, h
ệ
to
ạ ñộ
g
ắ
n ch
ặ
t v
ớ

i bình ch
ứ
a.
1. S
ự
cân b
ằ
ng c
ủ
a ch
ấ
t l
ỏ
ng
ñự
ng trong bình chuy
ể
n
ñộ
ng th
ẳ
ng
v
ớ
i gia t
ố
c không
ñổ
i.
Trườ

ng h
ợ
p này th
ườ
ng g
ặ
p
ở
các xe ch
ở
d
ầ
u, n
ướ
c. Gi
ả
thi
ế
t
bình ch
ứ
a
ñ
ang chuy
ể
n
ñộ
ng th
ẳ
ng v

ớ
i gia t
ố
c không
ñổ
i a. M
ỗ
i ph
ầ
n
t
ử
ch
ấ
t l
ỏ
ng ch
ị
u tác d
ụ
ng c
ủ
a hai l
ự
c kh
ố
i: tr
ọ
ng l
ự

c G = mg và l
ự
c
quán tính R = – ma, trong
ñ
ó m là kh
ố
i l
ượ
ng c
ủ
a ph
ầ
n t
ử
ch
ấ
t l
ỏ
ng.
V
ớ
i h
ệ
to
ạ ñộ như h
ình 2 – 10, hình chi
ế
u F
x

, F
y
, F
z
c
ủ
a các l
ự
c
kh
ố
i lên các tr
ụ
c là:
F
x
= – a; F
y
= 0; F
z
= – g