Susisiekiantieji indai

Šioje temoje nagrinėjami susisiekiantieji indai ir slėgio pasiskirstymas juose, kai induose yra vienalytis arba nevienalytis skystis. Taip pat aptariamas šių dėsnių pritaikymas praktikoje, pavyzdžiui, vandentiekyje ir šliuzuose. Paaiškinama, kaip veikia šliuzai, leidžiantys laivams įveikti skirtingus vandens lygius.

Susisiekiančių indų taikymas: šliuzai
Šliuzai – tai inžineriniai įrenginiai, naudojantys susisiekiančių indų principą laivams perkelti tarp skirtingų vandens lygių upėse ar kanaluose. Šliuzas susideda iš kamerų su vartais abiejuose galuose. Kai laivas įplaukia į šliuzą, esantį žemesniame lygyje, vartai uždaromi, o vanduo įleidžiamas arba išleidžiamas, kol susilygina su aukštesniu arba žemesniu vandens lygiu. Tada atidaromi kiti vartai, ir laivas gali tęsti kelionę.
Susisiekiančių indų taikymas: vandentiekis
Susisiekiančių indų principas yra esminis vandentiekio sistemų veikimo pagrindas. Vanduo, siurbliais pakeltas į aukštą vandentiekio bokštą, sukuria slėgį, kuris leidžia vandeniui tekėti vamzdynais į vartotojų namus. Vandentiekio bokšto rezervuaras veikia kaip vienas didelis susisiekiantis indas su visais prie sistemos prijungtais vartotojais. Kadangi vandentiekio bokštas yra aukščiau už pastatus, slėgio skirtumas užtikrina, kad vanduo tekės atsukus čiaupą.
Susisiekiantys indai: nevienalyčių skysčių sąveika
Kai į susisiekiančius indus įpilami skirtingo tankio skysčiai (pvz., vanduo ir žibalas), jų lygiai atšakose nesutampa. Skysčio stulpelio slėgis priklauso ne tik nuo aukščio (\(h\)), bet ir nuo tankio (\(\rho\)). Didesnio tankio skystis (pvz., vanduo) atsveria mažesnio tankio skystį (pvz., žibalą), todėl jo stulpelis bus žemesnis. Slėgiai abiejose atšakose, ties skysčių skiriamosios riba, vis tiek išlieka lygūs (\(p_1 = p_2\)), o tai matematiškai išreiškiama: \(\rho_1gh_1 = \rho_2gh_2\). Iš čia išplaukia, kad skysčių stulpelių aukščių santykis yra atvirkščiai proporcingas jų tankių santykiui: \(h_1/h_2 = \rho_2/\rho_1\).
Susisiekiantys indai: vienalyčio skysčio principai
Susisiekiantys indai – tai bet kokios formos indai, sujungti tarpusavyje. Į vieną iš jų įpiltas vienalytis skystis (pvz., vanduo) pasiskirsto po visas atšakas, pasiekdamas vienodą lygį. Šis reiškinys pagrįstas tuo, kad skysčiui nejudant, slėgis visuose taškuose tame pačiame aukštyje yra vienodas (\(p_1 = p_2\)). Skysčio stulpelio slėgis yra tiesiogiai proporcingas stulpelio aukščiui (\(h\)), todėl, nepriklausomai nuo indo formos ar pakreipimo, skysčio lygis susisiekiančiuose induose susivienodina (\(h_1 = h_2\)).

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com