Podstawowe pojęcia hydrostatyki

Hydrostatyka to dział fizyki zajmujący się badaniem cieczy w stanie spoczynku. Na tej stronie przedstawiono najważniejsze wzory i definicje związane z ciśnieniem i siłami działającymi w cieczach.

Definicja: Ciśnienie to stosunek siły nacisku do powierzchni, na którą ta siła działa.

Wzór na ciśnienie: P = F_N / S gdzie: P - ciśnienie [Pa] F_N - siła nacisku [N] S - powierzchnia [m²]

Highlight: Jednostką ciśnienia w układzie SI jest paskal [Pa].

Ciśnienie hydrostatyczne zależy od głębokości, gęstości cieczy i przyspieszenia ziemskiego. Wzór na ciśnienie hydrostatyczne: P = d * g * h gdzie: d - gęstość cieczy [kg/m³] g - przyspieszenie ziemskie [m/s²] h - głębokość [m]

Vocabulary: Siła parcia to siła, z jaką ciecz działa na zanurzone w niej ciało.

Wzór na siłę parcia: F_p = P * S gdzie: F_p - siła parcia [N] P - ciśnienie [Pa] S - powierzchnia [m²]

Example: Obliczanie siły wyporu dla ciała zanurzonego w cieczy: F_w = d * g * V gdzie: F_w - siła wyporu [N] d - gęstość cieczy [kg/m³] g - przyspieszenie ziemskie [m/s²] V - objętość zanurzonej części ciała [m³]

Strona zawiera również przypomnienie wzoru na objętość: V = S * h gdzie: V - objętość [m³] S - pole podstawy [m²] h - wysokość [m]

Na końcu strony przedstawiono warunki pływania ciał, porównując siłę wyporu (F_w) z ciężarem ciała (F_c):

1. F_w > F_c - ciało pływa na powierzchni
2. F_w = F_c - ciało pływa w cieczy
3. F_w < F_c - ciało tonie

Highlight: Porównanie gęstości ciała (d) i gęstości cieczy (d_c) pozwala określić, czy ciało będzie pływać, czy tonąć:

• d_c > d - ciało pływa na powierzchni
• d_c = d - ciało pływa w cieczy
• d_c < d - ciało tonie

Znajomość tych wzorów i zależności jest kluczowa dla zrozumienia prawa Archimedesa i rozwiązywania zadań z hydrostatyki w klasie 7 i na wyższych poziomach edukacji.