Fluidoak

Fluidoen estatika

Oinarrizko ekuazioa

Paradoxa hidrostatikoa

Likido baten
dentsitate erlatiboa

Prentsa hidraulikoa

Presio atmosferikoa
neurtzeko bi metodo

Huts-ponpa

U itxurako hodi bi

Azelerometroak

Histeresi zikloa

Saiakuntza

Fluidoen estatikaren oinarrizko ekuazioaren arabera, presioa soilik da sakoneraren menpekoa. Beraz, fluido baten edozein tokitan presio-gehigarri bat agertzen bada, orduan, fluido horretako puntu guztiek ere presio gehigarri bera izango dute. Efektu horri Pascal-en printzipio deitzen zaio, eta printzipio horren aplikazio bat prentsa hidraulikoa da.

Oinarri fisikoak

Demagun bi enbolo, sekzio zirkularrekoak, ezkerrekoak r₁ erradioa eta eskumakoak r₂. Ondorengo saiakuntzan, pisuak kokatuko ditugu enbolo bakoitzaren gainean, saguarekin (laukitxo gorri bakoitzak 250 g). Enbolo batean pisua ipintzean jaitsi egiten da, eta bestea, berriz, igo.

Bi enboloak altuera berean

Aplika dezagun F₁ indarra enbolo txikian, S₁-en. Horren ondorioz, enbolo handian, S₂, indarra eragiten da, askoz handiagoa, ikusiko dugunez. Ontzi komunikatuetan, bi aldeetako presioa berdina denez, honakoa lortzen da:

Baldintza hori betetzen duten pisu-kopuruak kokatzen baditugu bi enboloen gainean, enbolo bietako altuera berdin mantenduko da, alegia:

Hemen, n₁ eta n₂ pisu-kopuruak dira, hurrenez hurren, ezkerreko eta eskumako enboloen gainean, eta r₁ eta r₂ haien erradioak. Pisu guztiak berdinak dira eta m masa dute, izan ere, 250 g.

Adibidea:

Esate baterako, r₂ baldin bada r₁-en bikoitza, orduan S₂ azalera lau bider handiagoa izango da S₁ baino. Bi enboloak altuera berean manten daitezen, eskumako enboloan ipintzen dugun pisu-kopurua ezkerreko enboloan ipintzen duguna baino lau bider handiagoa izan beharko da.

Baldin r₂=2r₁ orduan, S₂=4S₁  eta beraz, n₂=4n₁

Bi enboloak altuera ezberdinetan

Ezkerreko enboloan  n₁ pisu kokatzen badira eta eskumako enboloan, berriz, n₂, oso ariketa interesgarria da bi enboloen altuerak kalkulatzea.

Har ditzagun bi puntu, A eta B, altuera berean, baina A puntuak h₁ sakonera dauka S₁ enboloaren azpitik eta B puntuak, berriz,  h₂ sakonera S₂ enboloaren azpitik.

Puntu horietako bakoitzean presioak hiru atal ditu:

• Presio atmosferikoa
• Likido-zutabeak eragindako presioa.
• Enboloaren gaineko pisuek eragindako presioa

Bi enboloen altuerak kalkulatzeko, alegia h₁ eta h₂ kalkulatzeko, n₁ eta n₂-ren menpe, bi ekuazio behar ditugu.

Lehen ekuazioa:  p_A=p_B

Baina ekuazio hori ez da nahikoa eta planteatu behar dugu, baita ere, likidoa ontzi batetik bestera pasatzean, bolumen totala konstante mantendu behar dela, alegia, h₁ gutxitzen bada, h₂ handituko da. Ontzi batetik bestera pasatzean, altuera berriek honako erlazioa bete behar dute:

non h₀ hasierako altuera den, orekan dagoenean.

Adibidea:

Ipin ditzagun hiru pisu ezkerreko enboloan eta bat ere ez eskumakoan: n₁=3, n₂=0. Ezkerreko enboloa jaitsi egingo da eta eskumakoa, berriz, igo. Demagun honako datuak:

• Ezkerreko enboloaren erradioa: r₁=5 cm=0.05 m
• Eskumako enboloaren erradioa: r₂=10 cm=0.1 m
• Hasierako orekako altuera: h₀=20 cm=0.2 m
• Uraren dentsitatea: ρ=1000 kg/m³
• Pisuetako bakoitzaren masa: m= 250 g=0.25 kg.
• Lehen ekuazioan, p₀ presio atmosferikoa sinplifikatzen da.

Orekako altuerak kalkulatzeko, h₁ eta h₂, bi ekuazio eta bi ezezaguneko sistema planteatu behar da:

• Presioak berdinak dira altuera berdinetan: p_A=p_B

• Ura ezkerretik eskumara pasatzen da, baina fluidoaren bolumen totala ez da aldatzen.

Hona hemen soluzioa: h₁=0.124 m=12.4 cm eta h₂=0.219 m=21.9 cm

Saiakuntza

Aukeran idatz daitezke:

• Ezkerreko ontziaren erradioa dagokion kontrolean idatziz.
• Eskumako ontziaren erradioa dagokion kontrolean idatziz.

Berria botoia sakatu.

Saguarekin, laukitxo gorriak eraman eta enboloen gainean kokatu, bai ezkerrean zein eskuman. Laukitxo bakoitzak 250 g pisatzen ditu.

Esate baterako, kapitulu honetako bi adibideak ebatz itzazu:

• Bi enboloak altuera berean
• Bi enboloak altuera ezberdinetan