હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ

હાઇડ્રોસ્ટેટિક એ હાઇડ્રોલિક્સના વિભાગો પૈકી એક છે જે પ્રવાહીની સંતુલન સ્થિતિ અને વિવિધ સપાટી પર રહેલા પ્રવાહીમાં થાય છે તે દબાણનો અભ્યાસ કરે છે.

હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ હાઇડ્રોસ્ટેટિકસમાં એક મૂળભૂત ખ્યાલ છે. ચાલો આપણે સમતુલામાં પ્રવાહીના એક મનસ્વી વોલ્યુમને ધ્યાનમાં લઈએ. આ વોલ્યુમની અંદર, બિંદુ 'A' ને ચિહ્નિત કરો અને બિંદુ A થી પસાર થતા પ્લેન દ્વારા માનસિક રીતે તેને વિભાજીત કરો. આ વિમાન પર, વિસ્તાર S સાથે વિસ્તાર પસંદ કરો અને બિંદુ એ કેન્દ્ર. આપણે અડધા ભાગને દૂર કરીએ છીએ અને બળને બદલીએ છીએ જેની સાથે તે બાકી વોલ્યુમ પર પ્રતિ સંતુલન બળ આમ, બીજા અડધા પ્રવાહી હજુ પણ આરામમાં રહેશે.

હવે આપણે વિસ્તાર એસ ઘટાડવાનું શરૂ કરીએ છીએ જેથી બિંદુ A તેની અંદર સતત રહે. પર્યાપ્ત ઘટાડા સાથે, બિંદુ A પ્લેટફોર્મ એસ સાથે જોડાય છે. અને બિંદુ A પરના દબાણને ડીએસએસ (A) = lim dF / dS સૂત્ર તરફ દોરી જાય છે.

પછી પેડ એસ પર લાદવામાં આવેલ દબાણ, આ સપાટીના તમામ બિંદુઓ પર આધારિત દબાણના સરવાળા જેટલું હશે. તે છે, બીજા શબ્દોમાં: p = એફ / એસ હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ એરિયા એસ દ્વારા બળ F ના વિભાજનના ભાગ સમાન છે.

હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણનું કારણ છે: લિક્વિડની વજન અને પ્રવાહી કે પ્રવાહીની સપાટી પર લાગુ પડે છે. આમ, પ્રવાહીની વજન અને બાહ્ય દબાણના દબાણથી હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણના પ્રકારો છે. જો પ્રવાહી પિસ્ટનમાં મૂકવામાં આવે છે, અને કેટલાક બળ તેના પર લાગુ થાય છે, તો પછી, કુદરતી રીતે, પ્રવાહીની અંદરના દબાણમાં વધારો થશે. સામાન્ય શરતો હેઠળ, પ્રવાહીને વાતાવરણીય દબાણ દ્વારા દબાણ કરવામાં આવે છે. જો પ્રવાહીની સપાટી પરનો દબાણ વાતાવરણીય દબાણથી નીચે છે, તો આ દબાણને ગેજ દબાણ કહેવાય છે.

પ્રવાહી એ સંતુલનમાં હોય છે જો પ્રવાહીના કોઈ પણ નાના વોલ્યુમ પર કામ કરતી તમામ દબાણ એકબીજા સાથે સંતુલિત હોય.

ચાલો હાઈડ્રોસ્ટેટિક દબાણ અને તેના ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લઈએ:

• પ્રવાહીમાં આપખુદ રીતે લેવામાં કોઈ પણ બિંદુ માટે, હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ વેક્ટર તેના વોલ્યુમની અંદર નિર્દેશિત થાય છે અને વોલ્યુમમાં ફાળવેલ વિસ્તારને કાટખૂણે છે.

ચાલો આ ગુણધર્મ સાબિત કરીએ: ધારવું કે કોઈ ચોક્કસ વિસ્તાર માટે જે બળ લાગુ પડે છે તે સીધી નથી. અમે P (સામાન્ય), પી (સ્પર્શરેખા) તરીકે બળ એફ રજૂ કરીએ છીએ. ધારો કે સ્પર્શક ઘટક શૂન્ય બરાબર નથી, તો તેના પ્રભાવ હેઠળ પ્રવાહીને વળેલું એક સાથે પ્રવાહ કરાવવું જોઇએ, પરંતુ તે એક બિંદુ પર સ્થિત છે. તેથી નિષ્કર્ષ સૂચવે છે કે સ્પર્શરે શૂન્ય છે અને પ્રેશરની અસર વિસ્તારને લંબરૂપ લાગે છે. મિલકત સાબિત થાય છે.

• હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ બધા દિશામાં જ છે.

ચાલો હાઈડ્રોસ્ટેટિક પ્રેશરની આ મિલકતને સાબિત કરીએ: પ્રવાહી એક મનસ્વી ભાગમાં આપણે ચતુષ્ફલન પસંદ કરીએ છીએ, જેના બે વિમાનો સંકલન વિમાનો સાથે જોડાય છે , અને ત્રીજાને આપખુદ રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે. આધારમાં આપણને એક જમણી ત્રિકોણ મળે છે. દરેક ચહેરા પર પ્રવાહીની ક્રિયા દર્શાવવામાં આવશે: એક્સ * (પી), વાય * (પી), ઝેડ * (પી) પ્રવાહી સંતુલનમાં છે, એટલે તમામ દળોની ક્રિયાના કુલ પરિણામ 0 છે.

E * (x) = 0

X * (P) dz -E * (P) દ sin a = 0,

E * (y) = 0, E * (z) = 0

Z * (P) dx -E * (P) દ cos a = 0

તે સ્પષ્ટ છે કે dz = de sin a, dx = de cos a

આમાંથી: X * (P) = E * (P), Z * (P) = E * (P)

આઉટપુટ: X * (P) = વાય * (પી) = Z * (P) = E * (P)

મિલકત સાબિત થાય છે. કારણ કે ચહેરાની આપખુદ પસંદ કરવામાં આવી હતી, આ સમાનતા કોઈપણ કેસ માટે માન્ય છે.

• હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ ઊંડાણની સીધી પ્રમાણમાં બદલાય છે. વધતી જતી ઊંડાઈ સાથે, તે સમયે દબાણ વધશે, અને નિમજ્જનની ઊંડાઈ ઘટશે - વધારો

સમતુલામાં પ્રવાહીનો કોઈપણ બિંદુ નીચેના સમીકરણને અનુલક્ષે છે: j + p / g = j (o) + p (o) / g = h, જય j એ બિંદુનું સંકલન છે, j (ઓ) પ્રવાહી સપાટીનું સંકલન, p અને પી (ઓ) એ કૉલમની ઊંચાઈ છે, જી પ્રવાહીની ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણ છે, અને એચ એ હાઇડ્રોસ્ટેટિક વડા છે.

પરિવર્તનના પરિણામે, આપણે મેળવીએ છીએ: p = p (o) + g [j (0) -j] અથવા p = p (o) + gh

જ્યાં h આપેલ બિંદુની નિમજ્જનની ઊંડાઈ છે, અને ઘાટ ઊંચાઈની બરાબર પ્રવાહીના સ્તંભના વજન કરતાં અન્ય કોઈ નથી અને બેઝ એરિયામાં એક એકમ વિસ્તાર ધરાવે છે. હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણની આ મિલકતને પાસ્કલનો કાયદો કહેવાય છે.