液が水中表面に与える影響を理解することは、工学や物理などの分野において不可欠です。計算は流体圧と流体との接触面面積を考慮したものです。この記事では、サブマージ面の流体によって排泄される力を決定するための基本的な方法について説明します。

流体力の基礎原則

流体は、接触する表面に圧力を発揮します。この圧力は、上記の流体の重みにより深さが増加します。流体によって排泄される力は、表面と表面領域自体の圧力分布に依存します。

流体圧力の計算

特定の深さの流体圧力は、式を使用して計算されます。

P = ρgh]

どこ:

  • ρは流体密度です
  • g]は重力による加速です
  • h]は流体表面の下深さです

力計算

水中表面に液状で排出される総力は、表面面積の圧力を積むことで得られる。平面では、平均圧力が使用されるため、計算を簡素化する:

F = P]avg[]×

どこ:

  • []Pavg[[]は表面上の平均圧力です
  • ]Aは表面面積です

計算例

縦方向の長方形の表面は10メートルの深さで、面積2平方メートル、水密度1000 kg/m]の3の3つ、底の圧力は次のとおりです:

P = 1000 × 9.81 × 10 = 98,100 Pa]

平均圧力は、この値の約半分です。

Pavg[]] ≈49,050 Pa

表面に突き出される力はあります:

F = 49,050 × 2 = 98,100 N]