kapitel 9 hydrostatikusers.abo.fi/mzevenho/portfolj/undervisning/fysik för...fysik 1 - mb 2008...

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Tryck

Kraft per yta kallas tryck.

När en kraft F verkar vinkelrätt och jämnt fördelad moten yta A erhålls trycket p

därp = tryckF = kraftA = area eller yta

AFp

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Tryck forts.

Enheten för tryck blir N / m2 = Pa (pascal)

AFp

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Exempel 9.1

En säck har längden 2,5 m, bredden 1,8 m och en massa på1,5 ton. Bestäm trycket mot däcket, som säcken ligger på.

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Exempel 9.2

Telegrafisten ombord skall sätta upp ett anslag på en tavla.Han använder ett häftstift. Huvudet på häftstiftet är 10 mm idiameter, spetsens diameter är 0,5 mm. Han trycker medkraften 3,5 N mot häftstiftets huvud. Bestäm trycket påstiftets huvud och trycket av stiftets spets mot anslags-tavlan.

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fluid med konstant densitet

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Exempel 9.3

Bestäm det hydrostatiska trycket 30 m under vattenytan dåvattnets densitet är 1030 kg/m3.

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Exempel 9.4

På bottnen av en oljecistern uppmäts trycket 163 kPa.Bestäm oljenivån i cisternen då oljans densitet är 910 kg/m3.

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Exempel 9.5

I en stängd tank är vätskehöjden 3,5 m. Över vätskeytan upp-mäts gastrycket 460 kPa och vid tankens botten 490 kPa.Bestäm vätskans densitet. Vilken vätska kan det vara frågaom?

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Pascals princip

Kraften mot bottnen i ett kärl är endast beroende av vätske-höjden och av bottnens area.

Trycket (det hydrostatiska trycket) vid bottnen är alltid detsamma då vattnet har samma höjd.

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Exempel 9.6

En nergrävd tank är 1,5 m hög och påfyllningsröret når 12 möver tankens övre kant. Bestäm trycket mot tankens övrekant när tanken och röret är fyllda med olja (densiteten = 910kg/m3). Bestäm också trycket mot tankens botten.

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Mätning av tryck och sammanhängande kar

Manometri mäter höjden på en vätskepelare för att bestämma

trycket

För kommunicerande kärl med samma fluid är trycketdetsamma vid samma vertikala höjd.Häller vi en vätska i ett av karen såströmmar vätskan till det andra tillsytorna i de båda får samma höjd.

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

U-röret

Vi har två olika vätskor med olika densiteter (ρ1 och ρ2) i U-röret.

Horisontalnivån är markerad H1H2, där vätskorna möts i högergren. Trycket vid den nivån är lika i de båda grenarna:

p = ρ1 · g · h1 = ρ2 · g · h2

eller ρ1 · h1 = ρ2 · h2

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

U-rörsmanometer

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Exempel 9.8.

Ett U-rör fylls med lite färskvatten meddensiteten 1000 kg/m3 och sedan medlite olja i den andra skänkeln. Vattenhöj-den är 24 cm och oljans höjd (i högraskänkeln) 27 cm. Bestäm oljans densitet.

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Exempel 9.9.

Ett ankare har massan 2000 kg och volymen 0,28 m3. Hurstor är lyftkraften då ankaret är helt nedsänkt i havsvatten?Vattnets densitet = 1025 kg/m3. Bestäm också ankaretstyngd i vattnet.

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Exempel 9.10.

På grund av högvatten har en boj kommit under vattenmed hela sin volym på 0,12 m3. Bojens massa är 15 kg.Hur stor blir dragkraften i kättingen, som bojen är fastsattmed? Vi räknar med att havsvattnet har en densitet på1025 kg/m3.

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Exempel 9.12.

En pråm har formen av ett prisma. Den är 8 m lång, 4 mbred och 1,6 m hög (yttre mått). När den är tom och liggerhorisontellt i havsvatten (densiteten = 1030 kg/m3) sjunkerden 0,3 m.

Bestäm pråmens tyngd Hur många ton kan vi lasta pråmen med då vi önskar

ett fribord på 0,3 m?

Fysik 1 - MB 2008

Kapitel 9Hydrostatik

Exempel 9.13.

Tyngden av ett järnstycke är 468 N i luft. När det är heltnedsänkt i färskvatten uppmäts tyngden 408 N. Bestämjärnstyckets densitet.