1 – 初期概念: 物理学では、身体は 2 つの状況でバランスを保つことができます。 1 つ目は、物体には力が作用していない状態です。この場合、平衡状態は静的と呼ばれ、物体は静止しています。 2 つ目では、身体は 1 つまたは複数の力の作用下にあり、この場合、バランスは動的と呼ばれ、身体は 均一な直線運動 をしています。この場合、この物体に作用する 合力は ゼロになります。
2 – 静水圧: 静水圧は、静的または動的にかかわらず、平衡状態にある流体の研究に特化した物理学の分野です。流体静力学という名前は、この主題に関連する最初の研究が水に関連付けられていたために付けられました。流体静力学の研究は、流体に関する次の概念に基づいています。
2.1 – 流体: 流体は流れることができる物質、言い換えれば、この物質は流れることができます。流体という用語には液体と気体が含まれます。液体は一定の圧縮に対する抵抗力を持ちますが、気体は容易に圧縮されます。したがって、流体に関連する主な特性のいくつかを以下に示します。
2.1.1 – 粘度: 粘度 は液体の特有の特性であり、液体が異なれば粘度も異なります。例えば、水は油よりも粘度が低いため、油に比べて流れやすくなります。
2.1.2 – 圧力 : 力が加えられたとき ( ) 領域 (A) で区切られた量の流体を含むサンプル (図 1 で表される状況) 上では、このサンプルは によって与えられる圧力 ( p ) を受けます。
図 1: 力 F の作用下で領域 A で区切られた流体サンプル。
圧力が表面に対して 90° の角度をなす場合、圧力は次のように減少します。圧力は スカラー量 であり、SI (国際単位系) で表されます。
2.1.3 – 密度 : 流体の密度 ( D ) は、流体サンプルの質量 ( m ) とその体積 ( V ) の比によって与えられ、数学的には と同じです。
国際単位系 (SI) では、密度の単位は です。または という単位を使用することも一般的です。
2.1.4 – 完全な液体 : これらは、次の特性が考慮された液体です。
- a) それらは非圧縮性です。つまり、その体積は一定のままです。
- b) 分子間に摩擦が存在しません。つまり、粘度は無視できます。
- c) 表面に及ぼす力は常に表面に対して垂直です。
2.1.5 – 液体柱内の圧力 : 体積 ( V ) の容器に含まれる特定の液体は、容器の底面積 ( S ) に圧力を及ぼします (図 2 を参照)。
図 2: 重力 g の作用下で高さ h の量の液体が入った容器。
p atm = 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg
流体静力学は非常に興味深く、研究すべき重要な分野です。これは社会の技術開発に素晴らしい形で貢献し、現在も貢献しており、基本的に次の 3 つの柱に基づいています。
参考文献:
ボンジョルノ、ホセ・ロベルト。ボンジョルノ、レジーナ・アゼーニャ。バルター、ボンジョルノ。クリントン、マルシコ・ラモス。 物理学の歴史と日常生活 。サンパウロ: Editora FTD、2004 年、1 冊。
ヒューイット、ポール G. 概念物理学 。ポルト アレグレ: 出版社: Bookman、2011、11 位。編v.シングル。
ギャラリー
