閉じ込められた流体に力が塗られるとどうなりますか?
閉じ込められた流体に力が加えられると、圧力、体積、流れの魅力的な相互作用が現れます。 重要な概念の内訳と何が起こるかは次のとおりです。
1。圧力伝達:
* Pascalの原則: この行動を管理する基本原則は、パスカルの原則です。囲まれた流体に適用される圧力は、流体内のすべてのポイントと容器の壁に照らされずに伝達されると述べています。
* 例: 水で満たされた注射器を想像してみてください。プランジャー(力を加える)を押すと、圧力の上昇は水中とシリンジの壁に対して均一に感じられます。
2。流体量の変化:
* 圧縮率: 圧力下で流体の体積が変化する程度は、その圧縮率に依存します。液体は一般に非圧縮性と見なされます(圧力はほとんど変化しません)が、ガスは非常に圧縮可能です。
* 例:
* 液体: 密閉容器内の水に力をかけると、水はほぼ非圧縮性があるため、非常に軽度の体積が減少します。
* ガス: 閉じた容器内の空気に力をかけると、空気が容易に圧縮されるため、体積が大幅に減少します。
3。流体の流れ:
* 圧力勾配: 圧力差が液体内に存在すると、圧力勾配が生じ、より高い圧力の領域から低い圧力の領域に流体の流れが駆動されます。
* フローの種類:
* 層流: 平行層の滑らかで秩序ある流れ。これは、低速で発生します。
* 乱流: 渦巻く渦と渦を伴う混oticとした不規則な流れ。これは、より高い速度で発生します。
* 抵抗: 流体の流れは、粘度(流体内の内部摩擦)と液体と容器の壁の間の摩擦によって抵抗されます。
4。例:
* 油圧システム: 油圧システムはこの原則を利用しています。小さなピストンに力をかけると、閉じ込められた流体に高圧が生じ、それが大きなピストンに伝達され、重い荷重の持ち上げが可能になります。
* 空気圧システム: 空気圧システムも同様に機能しますが、液体の代わりに圧縮空気を使用します。
* 血液循環: 心臓はポンプとして機能し、循環系全体に血流を駆動する圧力勾配を作成します。
要約:
閉じ込められた流体に力をかけると、流体全体に伝達される圧力変化が生じます。この圧力の変化は、体積の変化(特にガスの場合)の変化を引き起こしたり、高圧領域から低圧領域に流体の流れを誘発したりする可能性があります。流体の特定の挙動は、その圧縮率、粘度、および容器のジオメトリに依存します。