CHƯƠNG 2: TĨNH HỌC LƯU CHẤT

CHƯƠNG 2: TĨNH HỌC LƯU CHẤT
Mục đích: Nghiên cứu chất lỏng ở trạng thái không chuyển
động nên không bị ảnh hưởng do độ nhớt gây nên
1. ÁP SUẤT THỦY TĨNH


1. ÁP SUẤT THỦY TĨNH (tt)

Áp suất khí quyển ta có thể chọn các giá trị tương đối sau đây:
1at ≈ 10

5

N
m

2

≈1

kg
cm

2

≈ 760mmHg ≈ 10mH 2 O ≈ 14,7 PSI

2. PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA THỦY TĨNH
Phương trình cân bằng tĩnh học của lưu chất được Euler tìm ra
năm 1755 có dạng:


1 ∂P
Fx −
=0
ρ∂x


1 ∂P
Fy −
=0 
ρ∂y


1 ∂P
Fz −
=0 
ρ∂z



2. PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA THỦY TĨNH (tt)
Theo phương trình cơ bản thủy tĩnh (2 – 8) viết được


2. PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA THỦY TĨNH (tt)
Tên gọi phương trình (2 -10)
P
z+
γ ;thế năng
P
; ;gọi

γ

là ống penzômét

Thứ nguyên phương trình (2 -10)
Thứ nguyên: m cột lỏng hoặc

N
m2

 Ứng dụng
Phương trình (2 -10) được ứng dụng vào các lĩnh vực như đo
áp suất, định luật bình thông nhau, định luật Pascal…


2.1. Định luật bình thông nhau


2.2. Định luật Pascal

Phát biểu định luật Pascal “Độ biến thiên áp suất thủy tĩnh
trên bề mặt của một thể tích chất lỏng cho trước được truyền đi
nguyên vẹn đến tất cả các điểm trong khối thể tích chất lỏng đó”
' −P ;
∆P = PA
A

N
m2

Ứng dụng định luật Pascal: để chế tạo các bơm thủy lực, các
máy ép v.v...


2.3. Áp suất dư – Áp suất chân không – Áp suất tuyệt đối

 Khi áp suất trong bình chứa (hoặc một thiết bị nào đó) lớn
hơn so với áp suất khí quyển, thì ta gọi áp suất trong bình chứa
đó đang là áp suất dư (H2.5.a)

N

Vậy áp suất tuyệt đối của bình chứa là: Pb = Pkq + Pdu ; m 2
Ở đây Pdư = ρghdư


2.3. Áp suất dư – Áp suất chân không – Áp suất tuyệt đối (tt)

Ngược lại khi áp suất trong bình chứa (hoặc một thiết bị nào
đó) nhỏ hơn so với áp suất khí quyển thì ta gọi áp suất trong
bình chứa đó đang là áp suất chân không (H2.5.b)

N

Vậy áp suất tuyệt đối của bình chứa là: Pb = Pkq − Pck ; 2
m
Ở đây Pck = ρghck
Ứng dụng: phương trình tĩnh học để chế tạo các loại dụng cụ
đo áp suất – hay gọi là áp kế

2.4. Lực áp suất – Định luật Archimède
2.4.1. Lực áp suất tác dụng lên mặt phẳng


2.4. Lực áp suất – Định luật Archimède (tt)
2.4.2. Lực áp suất tác dụng lên mặt cong

2.4.3. Định luật Archimède


Xét hình (H2.8) ta thấy khi một vật đặt trong lưu chất thì sẽ
chịu các lực tác dụng lên nó theo các hướng khác nhau
Từ công thức (2 – 19) ta có Px1 = Px2 và ngược chiều nhau nên
áp lực theo phương x bị triệt tiêu
Còn theo phương z ta có: Pz2 – Pz1 = Pz = γ (Vap2 – Vap1)
πD

3

Ở đây: V =Vap2 −Vap1 = 6 (với quả cầu)
Do đó lực áp suất theo phương z (là phương thẳng đứng) tác
dụng vào vật đó là: Pz = γV = Ar; N [đây là công thức biểu diễn
định luật Archimede và gọi là lực đẩy (viết tắt là Ar)]
Gọi G là trọng lực của vật ta có:
Ar > G: Vật có xu hướng đi lên
Ar < G: Vật có xu hướng đi xuống
Ar = G: Vật nổi lên trên bề mặt tự do của lưu chất

2.5. Mặt đẳng áp khi lưu chất chuyển động
Click vào đây để xem hình liên kết


3. BÀI TẬP
Bài 1. Tìm áp suất tác dụng lên đáy bình chứa hình trụ,
biết h = 2m, lưu chất là nước có ρ = 1000 kg/m3
Bài giải


3. BÀI TẬP
Bài 2. Tìm áp suất tuyệt đối của bình ga đặt ở trong phòng như
hình vẽ biết Pdư của bình ga là 3at, áp suất của phòng h =
10mmHg và áp suất khí quyển Pkq = 105N/m2
Bài giải


3. BÀI TẬP
Bài 3. Để giảm thiểu sai số khi đo đạc, người ta dùng áp kế
gồm nhiều chữ U nối với nhau. Các thông số cho trên hình vẽ.
Tính áp suất tuyệt đối của bình chứa đó?


Bài giải bài tập 3