1- amaliy mashg’ulot Mavzu: Suyuqliklarning va gazlarning asosiy fizik xossalariga doir masalalar yechish

Mavzu: Gidrosostatikaning asosiy tenglamasiga doir masalalar yechish


I. Mashg’ulotning maqsadi: Texnikada foydalaniladigan suyuqliklar uchun gidrosostatikaning asosiy tenglamasini qo’llashga doir misol va masalalar yechishga qaratilgan.
II. Mashg’ulotni o’tkazishga oid bo’lgan vositalar: Hisoblash uchun zaruriy jadvallar va kalkulyator.
III. Mashg’ulotga oid nazariy ma’lumotlar
Suyuqlik zarralariga ikki xil: tashqi va massa kuchlari ta’sir qiladi.
Tashqi kuchlarga suyuqlik yuzasiga normal ta’sir qiluvchi gidrostatik bosim kuchi va urinma bo’ylab yo’naladigan ichki ishqalanish kuchlari misol bo’la oladi. Massa kuchlariga og’irlik kuchi va inersiya kuchlari kiradi. Massa kuchlari massa birligiga ta’sir qiluvchi tezlanish bilan xarakterlanadi. Gidrostatik bosim geganda bu- tinch suyuqlikning muvozanat holatidagi yuza birligiga ta’sir qiluvchi normal kuch o’rganiladi.
Gidrosostatikaning asosiy tenglamasiga binoan suyuqlikning istalgan nuqtasidagi gidrostatik bosim kuchi quyidagi tenglama bilan aniqlanadi:
P= P_o+·g·h (1)
Bu yerda: p – gidrostatik bosim kuchi, Pa;
p_o– suyuqlikning erkin sirtiga ta’sir etuvchi gidrostatik bosim, Pa;
– suyuqlikning zichligi, kg/m³;
g – erkin tushish tezlanishi, m/s²;
h– berilgan nuqtadagi suyuqlik ustunining balandligi, m.
(1)- tenglama gidrostatikaning asosiy tenglamasi deyiladi. Bu tenglikdan ko’rinib turibdiki, suyuqlik sirtidan berilgan P_otashqi bosim suyuqlikning hammanuqtalariga bir xil uzatiladi (Paskal qonuni). Gidrostatik bosim to’liqyoki absolyut P_abs, bosim, ·g·h- kattalik esa ortiqcha (nisbiy) bosim deyiladi. Shunday qilib, suyuqlik erkin sirtiga ta’sir qilayotgan bosim atmosfera bosimiga teng bo’lsa, u holda:
p_abs=p_at+p_izb (2)
Agar atmosfera bosimi absolyut bosimdan katta bo’lsa, o’lchov asbobi siyraklashishni (vakuum) ko’rsatadi:
p_abs1 = p_at - p_в. (3)
Manfiy ishorali bosim vakuummetrik bosim deyiladi.
Suyuqlik tekis sirtining birlik yuzasiga beriladigan ortiqcha bosim quyidagiga teng:
P_ort = ·g·h (4)
Tekis sirtga ta’sir qiluvchi to’la kuch ho’llangan yuza bilan uning og’irlik markaziga ta’sir qiluvchi gidrostatik bosimning ko’paytmasiga teng:
Р =(Р_о + ·g·h)·F_ст (5)
P_{o -} idishning erkin sirtidagi atmosfera bosimi
P=·g·h_u·F_h (6)
Bu yerda:
H_u.–og’irlik markazi maydonining botish chuqurligi (ustuni), m;
F_h– sirtning ho’llangan yuzasi, m².
P kuch qo‘yilgan nuqta bosim markazi deyiladi. Bosim markazi odatda sirt og’irlik markazidan pastda joylashgan bo’ladi. Masalan, to’g’ri burchakli sirtlar uchun og’irlik markazi asosdan balandlikning yarmida, bosim markazi esa balandligining uchdan bir qismida joylashgan bo’ladi.
Egri chiziqli sirtlarga: quvur, silindrik va konussimon shakldagi rezervuarlar hamda qozonlarning sirtlari misol bo’la oladi.
Silindrik sirtga ta’sir qiluvchi gidrostsatik bosim kuchining qiymati:
(7)
Bu yerda:
P_x – silindrik sathga suyuqlik bosim kuchining vertikal proyeksiyasining gorizontal tashkil etuvchisi.
P_x=·g·h_u.·F_vert (8)
Bu yerda:
P_u – og’irlik kuchiga teng bo’lgan V_t hajmli jismga ta’sir etuvchi P bosim kuchining vertikal tashkil etuvchisi:
P_u=·g·V_t (9)