alakját. Ez azért van, mert a folyadékok nem képesek nyírófeszültséget fölvenni, ezért nincs semmi, ami megakadályozza a folyadékrétegek elcsúszását. A folyadékok kis mértékben összenyomhatók, de mi most úgy feltételezzük, hogy gyakorlatilag összenyomhatatlanok.
A gázmolekulák mindig kitöltik a rendelkezésükre álló teret, mert a gázmolekulákat
semmilyen erı nem tartja egyben. A gázok összenyomhatók.
A nyomás egyenletes terjedése folyadékokban: Pascal törvénye: Zárt térben lévő
nyugvó folyadékban vagy gázban a külső erő által létrehozott nyomás minden irányban
gyengítetlenül terjed.
Pascal törvényének egyik gyakorlati alkalmazása a hidraulikus sajtó.
Egy egyszerő arányosságot felírva megállapítható, hogy:
A hidraulikus sajtó az erő megsokszorozásának egyik eszköze. Ezen az elven működnek
például a járművek fékberendezései, illetve a hidraulikus emelők is.
A hidrosztatikai nyomás: Nyugvó folyadék belsejében a nehézségi erő hatására alakul
ki a hidrosztatikai nyomás. Ennek értéke a folyadék sűrűségétıl, a nehézségi gyorsulástól
és a folyadék felszínétől mért függőleges mélységtől függ. P = ρgh.
Ez azonban csak a folyadék nyomása. Ha a folyadék felszínén ható légnyomást is
beleszámoljuk:
A felhajtóerő és Arkhimédész törvénye: Folyadékba merülő testekre hat egy felfelé
irányuló erő, amely a folyadékban uralkodó hidrosztatikai nyomásból származik. Ez az erı
a felhajtóerő. Ha egy ’V’ térfogatú hengert vízbe merítünk, a rá ható felhajtóerı:
F =ρgV
,ami megegyezik a test által kiszorított folyadék súlyával. A felhajtóerő abból
származik, hogy a test aljára ható nyomóerő felfelé irányul, és a nagyobb mélység miatt
minden esetben nagyobb, mint a test tetejére ható, lefelé irányuló nyomóerő.
Arkhimédész törvénye: Folyadékba vagy gázba merülő testre a test által kiszorított
folyadék vagy gáz súlyával egyenlı nagyságú felhajtóerő hat. Ha a felhajtóerő megegyezik
a test súlyával, a test lebeg.
Folyadékok és gázok áramlása: Ez a jelenségkör rendkívül bonyolult, ezért az áramló
anyagra egyszerősítési feltételeket szabunk:
- Sűrűsége nem változik.
- Súrlódásmentes, nem ébrednek benne nyírófeszültségek.
- Hőmérséklete nem változik.
- Időben állandó.
Az időben állandó áramlást stacionárius áramlásnak nevezzük. A stacionárius áramlás
áramvonalai időben állandó képet mutatnak. Egyenletes keresztmetszető áramlási térben az áramvonalak párhuzamosak. Ha egy ’A1’ keresztmetszetű csıben szűkítés van ’A2’, akkor az áramlás sebessége időben megváltozik:
Ebbıl adódik, hogy:
Ez a kontinuitási egyenlet, vagy más néven a folytonossági törvény. Összenyomhatatlan folyadék stacionárius áramlására fennáll, hogy az áramlási cső keresztmetszetének és az ott felvett sebességnek a szorzata a cső bármely helyén állandó. A kontinuitási egyenlet értelmében az eltérő keresztmetszető helyek között a folyadéknak gyorsulnia kell.
Megállapítható, hogy a nagyobb keresztmetszetőű szakaszon nagyobb a nyomás, mint a
szűkületben. E nyomáskülönbségből adódó erı gyorsítja a folyadékot.
Az áramlási cső bármely helyén:
ez Bernoulli törvénye vízszintes áramlási csőre. A törvény értelmében a nagyobb
sebességgel áramló folyadékban, a nyomás kisebb.
A közegellenállás: Különböző testek vizsgálata után arra a következtetésre lehet
rájönni, hogy a közegellenállási erő az örvényképződés miatt lép fel. ( A kör és téglalap
alakú testek után áramlásban örvények keletkeznek, míg áramvonalas test esetén nem.)
Pontos mérések szerint a közegellenállás a szilárd test alakján kívül annak
homlokfelületétől, a közeg sűrűségétől, és relatív sebességétől függ:
, ahol k az alaki tényező.
