U-putkessa, jonka toinen pää on avoin ja toinen on suljettu, on nestettä, jonka tiheys on ρ. Suljetussa päässä vallitsee paine p ja avoimessa päässä paine p0 > p.
Nestepinta asettuu korkeammalle siinä putkessa, jossa on suurempi paine.
Nestepintojen korkeusero on Δh.
Näille pätee yhtälö p ρgΔh = p0.
Mistä tämä kaava tulee? Miten sen voisi johtaa lukiotiedoilla?
Nestepinta asettuu korkeammalle siinä putkessa, jossa on suurempi paine.
Nestepintojen korkeusero on Δh.
Näille pätee yhtälö p ρgΔh = p0.
Mistä tämä kaava tulee? Miten sen voisi johtaa lukiotiedoilla?
Vastaukset 4
Vanhimmat
Poikkipinta-alaltaan A:n suuruinen nestepatsas on korkeudeltaan Δh, nesteen tiheys ρ ja paikallinen gravitaation aiheuttama kiihtyvyys on g
Mikä on tuon Δh korkuisen nestepatsaan tilavuus?
Mikä on kyseisen nestepatsaan massa kun tiedetään tilavuus ja tiheys?
Kuinka suuren voiman tuo massa kohdistaa pohjaansa gravitaation vuoksi?
Paine on pintaan kohdistuva voima per pinta-alayksikkö. Kuinka suuren paineen nestepatsas kohdistaa pohjapinta-alaansa massansa vuoksi?
Loppuosa on sitten sitä, että todetaan kummallakin puolella olevien samankorkuisten nestepatsaiden tuottama paine yhtäsuureksi ja huomataan vielä huomioida nestepatsaiden päällä oleva ulkoinen paine p ja p0. Tasapainotilassa u-putken pohjan kohdalla paineet ovat kummallakin puolella yhtäsuuret.
Jäin miettimään tuota U:n muotoa.
Jos jaetaan U-putki symmetrisesti kahteen osaan, kohdistavatko nestepatsaiden painot toisiinsa paineen? Painon suunta on kuitenkin suoraan alaspäin. Sen kohdan, jossa nestepatsaat kohtaavat, poikkileikkaus ei ole kohtisuorassa painovektoria vastaan.
Paine kohdistaa pintaan sitä vastaan kohtisuorassa olevan voiman.
Tasapainoehto tulee siis myös pystysuoralle putken haaroja yhdistävälle pinnalle. Jos oikein tarkkoja ollaan niin tuossa yhdistävässä haarassa ylä- ja alareunan kohdalla on erisuuruiset hydrostaattiset paineet korkeuseron vuoksi. Kun tuo ero näkyy pinnan kummallakin puolella samanlaisena niin sillä ei ole merkitystä.
sanoin väärin, eli tietysti nestepinta asettuu korkeammalle putkessa, jonka päässä on pienempi paine