Trong tự nhiên, vật chất xảy ra theo ba cách khác nhau, vì một thứ ở thể rắn, lỏng hoặc khí. Mỗi trạng thái này được nghiên cứu từ một góc độ. Phần vật lý nghiên cứu trạng thái lỏng hoặc khí là thủy cơ học.
Ngành học này có ba nhánh: thủy tĩnh, thủy động lực và khí nén. Phương pháp đầu tiên nghiên cứu chất lỏng hoặc chất lỏng ở trạng thái cân bằng hoặc ở trạng thái nghỉ (nhánh vật lý này được tích hợp vào một lĩnh vực tổng quát hơn, tĩnh chất lỏng). Thủy động lực học nghiên cứu chất lỏng trong chuyển động và khí nén tập trung vào nghiên cứu chất khí.
Các quy tắc chính của thủy tĩnh
Áp suất thủy tĩnh là lực tác dụng bởi chất lỏng ở trạng thái nghỉ và ở độ sâu nhất định. Bất kỳ chất lỏng nào trong bình chứa đều tạo ra một áp suất nhất định theo mọi hướng.
Đối với khái niệm khối lượng riêng, nó dùng để chỉ lượng khối lượng được chứa trong một thể tích nhất định. Mặt khác, trọng lượng riêng đo trọng lượng được đo bằng từng đơn vị thể tích. Vì vậy, trong khi mật độ liên quan đến khối lượng và thể tích, trọng lượng riêng liên quan đến mật độ và trọng lực.
Phép đo trọng lượng của chất lỏng ở trạng thái nghỉ là áp suất thủy tĩnh. Về mặt toán học, áp suất này là kết quả của việc nhân các biến số sau: mật độ, trọng lực, chất lỏng và độ sâu. Đơn vị của áp suất thủy tĩnh là pascal.
Có hai nguyên tắc cơ bản: của Pascal và của Archimedes.
Nguyên lý Pascal phát biểu rằng áp suất xảy ra tại bất kỳ điểm nào trong khối chất lỏng sẽ giãn nở theo cùng một phương theo mọi hướng. Tương tự như vậy, Pascal đã chỉ ra rằng áp suất bên trong một thùng chứa không liên quan đến lượng chất lỏng mà là chiều cao của thùng chứa.
Archimedes là một nhà khoa học và kỹ sư người Hy Lạp sống ở thế kỷ thứ 3 trước Công nguyên. C và nổi tiếng, trong số những lý do khác, vì nguyên tắc mang tên ông. Nguyên tắc được biết đến rộng rãi: mọi vật thể ngập một phần hoặc toàn bộ trong chất lỏng đều có lực đẩy hướng lên tương đương với trọng lượng của chất lỏng chuyển động.
Ứng dụng thủy tĩnh
Ngành vật lý này có một loạt các ứng dụng cụ thể. Chúng tôi nêu bật một số trong số đó: bất kỳ tình huống nào liên quan đến thế giới dưới nước, thiết kế các đập và đầm lầy, khai thác nước trong giếng ngầm hoặc đo chất lỏng trong hồ chứa.
Nếu chúng ta lấy nguyên lý Pascal làm tham chiếu, thì máy ép thủy lực là công nghệ thể hiện rõ nhất ứng dụng cụ thể của nó.
Ảnh Fotolia: Kateryna_Kon / Juulijs
