Hidrostatika

Hidrostatika izučava zakone mirovanja fluida i deo je Mehanike fluida, tačnije jedne oblasti Mehanike fluida - hidraulike. Fluid se pri mirovanju nalazi u „savršenom“ stanju jer njegova viskoznost ne dolazi do izražaja. Naime, na osnovu Hipoteze o velikoj pokretljivosti (Hipoteza o velikoj i lakoj deformabilnosti) posledica molekularne mikrostrukture tečnosti i gasova je laka pokretljivost (tečljivost) tako da i vrlo male sile izazivaju velike deformacije. Direktne posledice ove hipoteze su sledeće:

• Smicajni (tangencijalni) naponi, odnosno trenje se ne javlja u fluidu koji miruje. Međutim, iako strujanje fluida neminovno izaziva, tj. generiše silu trenja, u nekim slučajevima strujanja fluida se sile trenja mogu zanemariti u odnosu na inercijalne sile, tako da se u tim slučajevima može govoriti o modelu neviskoznog fluida ( savršeni fluid).
• Iz gornjeg svojstva dolazi se do sledeće posledice iste hipoteze: Međudejstvo fluida sa različitih strana neke površi se ostvaruje isključivo u pravcu normale na površ. Kako se naponi istezanja ne mogu javiti u fluidu, ostaje da se normalni naponi svode na pritisak.

Pritisak fluida

Pritisak fluida je pritisak nekoj tački unutar fluida, kao što su voda i vazduh. Do pojave pritiska u fluidu dolazi u:

1. u otvoreni sistemima kao što su okeani, bazeni ili atmosfera; ili
2. u zatvorenim sistemika kao što su toplovod ili gasovod.

Pritisak u otvorenim sistemima obično se može aproksimirati kao pritisak u „statičnim“ uslovima (čak i u okeanima, gde postoje talasi i struje), jer ta kretanja stvaraju zanemarljivu promenu pritiska. Takva stanja se poklapaju sa principima statike fluida. Pritisak u bilo kojoj tački fluida koji se ne kreće se naziva hidrostatički pritisak.

Hidrostatički pritisak je jednak proizvodu gustine fluida u kojoj je telo zaronjeno, visina, odnosno dubini na kojoj se nalazi to telo i ubrzanju zemljine teže:
$p=\rho hg$

Ova formula se može dobiti iz osnovne formule za pritisak:
$p={\frac {F}{S}}$

Pošto je sila $F$ jednaka proizvodu mase tela i ubrzanju zemljine teže, a masa tela srazmerna gustini tela i njegovoj zapremini, onda je pritisak u fluidima jednak:
$p={\frac {\rho Vg}{S}}$

Kada se zapremina i površina tela skrate dobije se visina tog tela:
$p=\rho hg$

Zatvorena tela u fluidu su u „statična“, ako se fluid ne kreće, ili „dinamična“, kada se fluid može kretati bilo u cevi bilo pomoću kompresije vazduhom iz zatvorenog kompresora. Pritisak u zatvorenim sistemima se poklapa sa principima dinamike fluida.

Veliki doprinos u otkrivanju koncepata pritiska fluida imali su Blez Paskal i Danijel Bernuli.

Primene

• Artezijski izvor
• Krvni pritisak
• Hidraulična glava
• Stabilnost biljne ćelije
• Pitagorina posuda

Vidi još

• Statika fluida
• Hidraulika
• Hidrostatički pritisak