Chương 2: Tĩnh học lưu chất
Fluid Statics
1. Giới thiệu
2. Áp suất thủy tĩnh
3. Phương trình vi phân cơ bản tĩnh học lưu chất
4. Tĩnh học tuyệt đối
4.1 Phương trình thủy tĩnh
4.2 Phương trình khí tĩnh
4.3 Ứng dụng phương trình thủy tĩnh
a. Áp kế
b. Ứng dụng định luật Pascal
c. Biểu đồ phân bố áp suất
4.4 Áp lực thủy tĩnh
a. Áp lực thủy tĩnh trên bề mặt phẳng
b. Áp lực thủy tĩnh trên bề mặt cong
c. Lực đẩy Archimède
4.5 Tính ổn định của vật nằm trong chất lỏng
5. Tĩnh học tương đối
5.1 Chất lỏng trong bình chuyển động thẳng với gia tốc không đổi
5.2 Chất lỏng trong bình quay đều quanh trục thẳng đứng
1. Giới thiệu
Tĩnh học lưu chất nghiên cứu các vấn đề lưu chất ở trạng thái
cân bằng, không có chuyển động tương đối giữa các phần tử lưu
chất không có ứng suất tiếp ma sát do tính nhớt của lưu chất
Do không hiện hữu ứng suất tiếp (ứng suất ma sát), lực tương
tác giữa lưu chất và thành rắn hoặc bên trong lưu chất sẽ thẳng
góc với mặt phân cách
Nguyên lý tĩnh học lưu chất vẫn đúng trong trường hợp lưu chất
chuyển động đối với hệ trục này nhưng tĩnh đối với hệ trục khác
tĩnh học tương đối, ví dụ như nước đựng trong xe chuyển động
Nguyên tắc: xem xét một phần tử lưu chất chịu tác dụng của các
lực từ môi truờng xung quanh và từ thành rắn. Theo định luật I
Newton, tổng các lực tác dụng theo mọi hướng đều bằng không và
tổng moment của các lực đối với một điểm cũng bằng không
2. Áp lực thủy tĩnh
2.1 Định nghĩa: ở trạng thái tĩnh lưu chất tác
dụng lực thẳng góc lên biên rắn hoặc lên
trên một mặt phẳng tưởng tượng vẽ qua
lưu chất. Áp suất thủy tĩnh là lực pháp
tuyến tác dụng lên một đơn vị diên tích
∆P: lực pháp tuyến - lực áp suất
∆A: vi phân diện tích
2.2 Tính chất : 3 tính chất cơ bản
Áp suất thủy tĩnh thẳng góc với diện tích
chịu lực và hướng vào bên trong diện tích
đó
Trị số áp suất thủy tĩnh tại một điểm bất
kỳ không phụ thuộc hướng đặt của diện
tích chịu lực tại điểm này
2. Áp lực thủy tĩnh
2. Áp lực thủy tĩnh
Xét một vi phân hình lăng trụ tam giác đặt trong lưu chất, có chiều cao
là 1 đơn vị. Cân bằng lực trên phương ngang và phương đứng
Bỏ qua trọng lương của hình trụ và từ tính chất hình học
trị số áp suất tại
một điểm không phụ
thuộc hướng của mặt
phẳng chịu lực