9.10
압력은 단위 면적당 힘의 크기로 정의됩니다. 비압축성 유체를 고려할 때 힘은 특정 중량 또는 유체 밀도로 표현할 수 있습니다.
물에 있는 네 가지 점을 생각해 보십시오. 압력은 표면에서 동일한 깊이에 있는 모든 점에 대해 동일하지만 얕은 깊이에서는 더 적습니다. 압력은 표면의 깊이에 따라 선형으로 증가합니다.
파스칼의 법칙에 따르면 비압축성 정적 유체의 주어진 지점에서의 압력 강도는 모든 방향에서 동일합니다.
단위 너비의 쐐기 모양의 극소 유체 요소를 가정합니다. 각 측면의 힘은 압력과 면적의 곱으로 표현됩니다.
액체가 정지해 있기 때문에 힘의 수평 및 수직 구성 요소의 합은 0이어야 합니다.
수평 구성 요소를 취하고 삼각 관계를 사용하면 방정식이 단순화되어 ps와 동일한 px를 얻습니다.
유사하게, 수직 성분을 고려할 때, 방정식은 ps와 동일한 py를 얻기 위해 단순화됩니다.
따라서 모든 지점의 압력은 모든 방향에서 동일합니다.
기계공학에서 유체 압력은 유압 시스템, 펌프 및 밸브와 같은 액체 흐름을 사용하는 시스템을 설계하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 시스템을 설계할 때 엔지니어는 손상 또는 고장을 피하기 위해 유체 압력에 의해 생성된 힘을 견딜 수 있는지 확인해야 합니다.
파스칼의 법칙에 따르면 정지한 유체는 모든 방향에 동일한 압력을 발생시킬 것입니다. 이 압력은 단위면적당 힘으로 측정되며, 그 크기는 유체의 비중이나 질량밀도, 유체표면에서 측정되는 지점의 깊이에 따라 달라집니다. 이 관계식을 수학적으로 p = ρ gz으로 표현할 수 있는데, 여기서 ρ 은 유체밀도, g은 중력에 의한 가속도, z은 깊이입니다.
위에서 언급한 바와 같이 이 식은 대부분의 액체와 같은 비압축성 유체에는 유효하지만 온도와 압력에 따라 밀도가 상당히 변하는 기체에는 유효하지 않습니다. 이 방정식이 액체에 어떻게 적용되는지 알기 위해서는 물 속에 위치한 세 개의 점을 고려해야 합니다. 표면에서 같은 깊이에서 압력은 세 개의 점 모두에서 동일합니다. 그러나 압력은 얕은 깊이에서 더 낮습니다. 압력은 표면에서 멀어질수록 깊이에 따라 선형적으로 증가합니다.
압력은 단위 면적당 힘의 크기로 정의됩니다. 비압축성 유체를 고려할 때 힘은 특정 중량 또는 유체 밀도로 표현할 수 있습니다.
물에 있는 네 가지 점을 생각해 보십시오. 압력은 표면에서 동일한 깊이에 있는 모든 점에 대해 동일하지만 얕은 깊이에서는 더 적습니다. 압력은 표면의 깊이에 따라 선형으로 증가합니다.
파스칼의 법칙에 따르면 비압축성 정적 유체의 주어진 지점에서의 압력 강도는 모든 방향에서 동일합니다.
단위 너비의 쐐기 모양의 극소 유체 요소를 가정합니다. 각 측면의 힘은 압력과 면적의 곱으로 표현됩니다.
액체가 정지해 있기 때문에 힘의 수평 및 수직 구성 요소의 합은 0이어야 합니다.
수평 구성 요소를 취하고 삼각 관계를 사용하면 방정식이 단순화되어 ps와 동일한 px를 얻습니다.
유사하게, 수직 성분을 고려할 때, 방정식은 ps와 동일한 py를 얻기 위해 단순화됩니다.
따라서 모든 지점의 압력은 모든 방향에서 동일합니다.
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