1. Сполучені посудини

Сполучені посудини — це посудини, з'єднані між собою в нижній частині так, що між ними може перетікати рідина.

Найпростіші сполучені посудини — це дві з'єднані між собою трубки. Якщо в одну із трубок наливати воду, то вода перетікатиме в другу. Коли рух води припиниться, вода в обох трубках установиться на одному рівні.

Властивість сполучених посудин:

У відкритих сполучених посудинах вільні поверхні однорідної нерухомої рідини встановлюються на одному рівні.

Що відбуватиметься в сполучених посудинах якщо рідини в колінах будуть різними?

В праве і ліве коліна сполучених посудин наливаєм рідини з різними густинами, наприклад олію і воду, результат буде інакшим (рівень олії – вищий, води – нижчий).

На рівні СD тиск рідин у посудинах однаковий:

Властивість сполучених посудин:

У відкритих сполучених посудинах стовпчик нерухомої рідини з меншою густиною буде вищим, ніж стовпчик нерухомої рідини з більшою густиною.

Відношення висот стовпчиків рідин обернено пропорційне до відношення їхніх густин:

2. Використання сполучених посудин

Принцип сполучених посудин широко використовується при створенні різних технічних пристроїв.

За законами сполучених посудин працюють артезіанські колодязі або свердловини.

Розгалуженою системою сполучених посудин є водонапірна мережа.

Шлюз - це гідротехнічна споруда для переведення суден на річці або каналі з одного рівня на інший.

Щоб не потрапляли неприємні запахи із каналізації до будинку використовують сифон.

3. Манометри

Манометр — це прилад для вимірювання тиску рідин і газів.

Розрізняють рідинний та металевий манометри.

Розглянемо принцип роботи рідинного манометра.

Надінемо гумову грушу і злегка натиснемо на неї. Висота стовпчика рідини в правому коліні зменшиться, а в лівому збільшиться.

На рівні AB тиск у рідині однаковий.

У відкритому рідинному манометрі тиск газу р_г у посудині визначається за різницею h рівнів рідини в колінах приладу:

якщо р_г < р_атм то ;

якщо р_г > р_атм то  

На практиці широко застосовують металеві деформаційні манометри.

Конструкція: трубку 1 за допомогою передавального механізму 2 з'єднано зі стрілкою 3. Тиск визначають за шкалою 4.

Якщо тиск газу всередині трубки більший від атмосферного, то гнучка трубка розпрямляється і її рух передається до стрілки 3, що рухається вздовж шкали 4 приладу.

4. Гідравлічний прес

Як ви вже добре знаєте, тиск, створюваний на поверхню нерухомої рідини, передається рідиною однаково в усіх напрямках (закон Паскаля).

Гідравлічний прес — це найпростіша гідравлічна машина, яка використовується для створення великих сил стиснення.

Гідравлічний прес складається з двох сполучених циліндрів різного діаметра, які заповнені робочою рідиною (частіше машинним мастилом) і закриті рухомими поршнями.

Потренуйся виконувати тест (виконувати, доки оцінка не буде 12!!!):

Домашнє завдання

Вивчити § 26 та ст. 157-158, Вправа № 23 (8), № 26 (1, 4)

1. В U-подібну трубку налили ртуть. У ліву трубку долили 20 см гасу. Скільки води необхідно долити в праву трубку, щоб поверхні ртуті в трубках були на одному рівні?

2. На менший поршень гідравлічної машини площею 2 см² діє сила 50 Н. Яку силу тиску буде створювати більший поршень, площа якого 100 см²?