Suyuqlik va gazlarda bosim. Paskal va Arximed qonunlari. Uzluksizlik va Bernulli tenglamalari

Suyuqlik va gazlar uchun Arximed qonuni
Suyuqlikka jism botirilganda unga vertikal yuqoriga yo`nalgan kuch ta’sir etishini kundalik hayotda ko`p uchratamiz. Shu bilan birgalikda havoda ma’lum og`irlikka ega bo`lgan jism suyuqlikka tushirilganda uning vazni qisman yoki butunlay yo`qoladi. Suyuqlikka tushirilgan jismlarda kuzatiladigan bu xodisa bevosita Arximed kuchi bilan bog`liq.
Suyuqlikka tashqi kuch ta’sir etmasa suyuqlikka botirilgan jismlarga faqat gidrostatik bosim ta’sir qiladi. Soddalik uchun idishdagi suyuqlikka to`g`ri burchakli parallelopiped jism botirilgan deylik. Bu jismning yon, ustki va ostki qismlariga gidrostatik bosim ta’sir qiladi. Jismning yon tomonlariga ta’sir qiluvchi suyuqlik bosimlari teng va qarama-qarshi yo`nalganligi uchun ular o`zaro muvozanatlashadi (37-rasm). Jismning ostki va ustki qismlariga ta’sir qiluvchi suyuqlik bosimlari xar xil bo`lib, ular mos ravishda balandliklari h<sub>1</sub> va h<sub>2</sub> bo`lgan suyuqlik ustunlarining bosimlariga teng.
Bosimlar farqi (124)


37-rasm
Chizmadan ko`rinadiki, h<sub>2</sub>>h<sub>1</sub> bo`lganligi uchun, jismni ostki asosiga pastdan yuqoriga yo`nalgan va S asosining yuzasiga proporsional F kuch ta’sir qiladi. Bu kuchga Arximed kuchi deyiladi.
(125)
Shunday qilib, suyuqlikka botirilgan V xajmli jismga shu jism siqib chiqargan suyuqlikning og`irligiga teng va tik yuqoriga yo`nalgan kuch ta’sir etadi. Bu Arximed kuchidir.
Arximed qonuni quyidagicha ta’riflanadi: Suyuqlik yoki gazga botirilgan jism, o`zi siqib chiqargan suyuqlik yoki gazning og`irligicha o`z og`irligini yo`qotadi.
Arximed qonuniga binoan, vakumda og`irligi bo`lgan jismning suyuqlikdagi og`irligi R<sub>1</sub> Arximed kuchi miqdoriga kichik bo`ladi.
(126)
Shunday qilib, og`irlik kuchi pastga, Arximed kuchi yuqoriga yo`nalganligi uchun bu kuchlarning ayirmasi R₁=R-F_A jismning suyuqlikda yoki havoda ko`tarish kuchini xosil qiladi.
Љattiq jism yoki suyuqliklarning zichligini aniqlashda gidrostatik tortish usulidan foydalanish mumkin. Bu xolda asosiy formula sifatida (126) ifoda ishlatiladi. Xaqiqatan ham, jismning xajmi ekanligini inobatga olib (126) ifodaga qo`ysak
(127)
Bundan esa
yoki (128)
(127) dan ko`rinadiki, jismning havodagi og`irligi R, suyuqlikdagi og`irligi R<sub>1</sub> ni o`lchash orqali suyuqlikning zichligini bilgan xolda, jismning zichligi ni aniqlash mumkin.
Xuddi shuningdek, jismning zichligi ma’lum bo`lsa, suyuqlikning zichligi ni ham, aniqlash mumkin.
(126) formuladan ko`rinadiki, agar bo`lsa, P>F<sub>A</sub> bo`ladi va natijalovchi P₁=P-F_A kuch pastga qarab yo`nalgan ya’ni jism suyuqlikda cho`kadi.
Agar bo`lsa, natijalovchi kuch nolga teng, jism suyuqlikda muallaq xolatda bo`ladi.


38-rasm
Agar bo`lsa, natijalovchi P<sub>1</sub> kuch yukoriga yo`nalgan, kuch ta’sirida suyuqlikdan qalqib yuqoriga chiqadi. qalqib chiquvchi jismning suyuqlik sirtiga yetgandan keyingi ko`tarilishi Arximed kuchi F<sub>A</sub> jismning og`irligi R ga teng bulgunga qadar davom etadi. Binobarin, F_A=P bo`lganda jism ko`tarilishdan to`xtaydi va qisman suyuqlikka botgan xolda suyuqlik sirtida suzib yuradi
(129)
Bu xolda h - suyuqlikka botgan qismining balandligi (129) dan ko`rinadiki, suyuqlikka botirilgan butun jismning og`irligi, u siqib chiqargan suyuqlikning og`irligiga teng bo`lguncha u suyuqlikka qalqib chiqadi (38-rasm).
Arximed kuchi va qonunidan suvda suzuvchi kemalar, suv ostida suzuvchi qayiqlar yasashda, ularning xavfsizligini ta’minlashda va yuk ko`tara olish qobiliyatini aniqlashda keng foydalaniladi.