ορισμός της υδροστατικής
Στη φύση, η ύλη εμφανίζεται με τρεις διαφορετικούς τρόπους, αφού κάτι είναι στερεό, υγρό ή αέριο. Κάθε μία από αυτές τις καταστάσεις μελετάται από μία προοπτική. Το μέρος της φυσικής που μελετά υγρές ή αέριες καταστάσεις είναι η υδρομηχανική.
Αυτή η πειθαρχία έχει τρεις κλάδους: υδροστατικό, υδροδυναμικό και πνευματικό. Οι πρώτες μελετούν υγρά ή υγρά σε ισορροπία ή σε ηρεμία (αυτός ο κλάδος της φυσικής ενσωματώνεται σε μια πιο γενική περιοχή, στατική ρευστών). Η υδροδυναμική μελετά τα υγρά σε κίνηση και τα πνευματικά επικεντρώνονται στη μελέτη των αερίων.
Κύριοι κανόνες υδροστατικής
Η υδροστατική πίεση είναι η δύναμη που ασκείται από ένα υγρό σε ηρεμία και σε ένα ορισμένο βάθος. Κάθε υγρό σε ένα δοχείο ασκεί μια ορισμένη πίεση προς όλες τις κατευθύνσεις.
Όσον αφορά την έννοια της πυκνότητας, αναφέρεται στην ποσότητα μάζας που περιέχεται σε έναν δεδομένο όγκο. Από την άλλη πλευρά, το ειδικό βάρος μετρά το βάρος που μετράται από κάθε μονάδα όγκου. Έτσι, ενώ η πυκνότητα σχετίζεται με τη μάζα και τον όγκο, το ειδικό βάρος σχετίζεται με την πυκνότητα και τη βαρύτητα.
Η μέτρηση του βάρους ενός υγρού σε ηρεμία είναι υδροστατική πίεση. Μαθηματικά αυτή η πίεση είναι αποτέλεσμα πολλαπλασιασμού των ακόλουθων μεταβλητών: πυκνότητα, βαρύτητα, υγρό και βάθος. Η μονάδα της υδροστατικής πίεσης είναι το pascal.
Υπάρχουν δύο θεμελιώδεις αρχές: αυτή του Pascal και εκείνη του Archimedes.
Η αρχή του Pascal δηλώνει ότι η πίεση που εμφανίζεται σε οποιοδήποτε σημείο της μάζας ενός υγρού επεκτείνεται με τον ίδιο τρόπο προς όλες τις κατευθύνσεις. Ομοίως, ο Pascal έδειξε ότι η πίεση μέσα σε ένα δοχείο δεν σχετίζεται με την ποσότητα του υγρού αλλά με το ύψος του δοχείου.
Ο Αρχιμήδης ήταν Έλληνας επιστήμονας και μηχανικός που έζησε τον 3ο αιώνα π.Χ. Γ και είναι διάσημος, μεταξύ άλλων λόγων, για την αρχή που φέρει το όνομά του. Η αρχή είναι παγκοσμίως γνωστή: κάθε σώμα μερικώς ή πλήρως βυθισμένο σε ένα υγρό έχει μια δύναμη ώθησης προς τα πάνω ισοδύναμη με το βάρος του κινούμενου υγρού.
Υδροστατικές εφαρμογές
Αυτός ο κλάδος της φυσικής έχει ένα ευρύ φάσμα συγκεκριμένων εφαρμογών. Τονίζουμε μερικά από αυτά: οποιαδήποτε περίσταση που σχετίζεται με τον υποβρύχιο κόσμο, το σχεδιασμό φραγμάτων και βάλτων, την εξαγωγή νερού σε υπόγεια πηγάδια ή μετρήσεις υγρών σε δεξαμενές.
Αν πάρουμε την αρχή της Pascal ως αναφορά, η υδραυλική πρέσα είναι η τεχνολογία που εκφράζει καλύτερα τη συγκεκριμένη εφαρμογή της.
Φωτογραφίες Fotolia: Kateryna_Kon / Juulijs
