FKM Kompass
L1

Rõhk vedelikes

Rõhk vedelikus kasvab sügavusega, sest iga kiht peab kandma kõike tema kohal olevat, mistõttu rõhk sügavusel h pinna all võrdub pinnarõhu ning vedeliku tiheduse, raskuskiirenduse ja sügavuse korrutise summaga.

Practise this concept

Seisa veesamba põhjas ja iga kiht sinu kohal toetub allolevale kihile. Igaüks neist lisab oma raskuse, nii et rõhk kasvab sügavusega ühtlaselt: P = P₀ + ρgh, kus P₀ on see, mis pinnale surub — tavaliselt atmosfäär. Kümme meetrit vett lisab ligikaudu ühe lisaatmosfääri, mistõttu sukeldujate kõrvad nii kiiresti nurisevad.

Vaata, mis selles valemis on ja veelgi kõnekamalt, mida seal ei ole. Sügavus, tihedus ja raskuskiirendus on olemas. Anuma laius, kuju ja selles oleva vedeliku üldkogus mitte. Sama tasemeni täidetud peenikeses torus ja laias paagis on põhjas täpselt sama rõhk, mis tundub enamikule inimestest esimesel kohtumisel vale — "hüdrostaatiline paradoks". Lahendus on selles, et rõhk on jõud pindala kohta: laias paagis on rohkem vett, kuid see jaotub võrdeliselt suuremale põhjapinnale.

Teine asi, mis tasub ära õppida, on suund. Rõhk saab alguse raskusest, mistõttu on ahvatlev mõelda sellest kui allasuunatud survest. Paigalseisvas vedelikus mõjub see igas punktis kõigis suundades võrdselt — nii üles, alla kui ka külgedele. Just seepärast pigistatakse allveelaeva keret igast küljest, seepärast peab tamm olema jalamil paksem kui tipus ja seepärast surub vedelik väljapoole piisavalt tugevasti, et lõhkuda anum, millel ei ole üldse kaant.

Key ideas

Requires: Füüsikalised suurused ja ühikud

Unlocks: Üleslükkejõud ja Archimedese seadus, Vedeliku pidevus ja vooluhulk, Pascali seadus ja hüdraulika, Laamtektoonika ja Maa siseehitus, Pindpinevus ja kapillaarsus

Formulas

P=P0+ρghP = P_0 + \rho g h
SymbolNameUnit
PPrõhkPa (paskal)
P0P0rõhkPa (paskal)
rhorhotiheduskg/m^3 (kilogramm kuupmeetri kohta)
hhkõrgusm (meeter)

Common misconceptions

  • Rõhk antud sügavusel sõltub anumas oleva vedeliku üldkogusest, seega on laiema anuma põhjas suurem rõhk.
  • Rõhk vedelikus surub ainult allapoole, sest see tuleneb raskusest.
  • Anuma kuju muudab rõhku põhjas, nii et kitsas torus on samal sügavusel väiksem rõhk kui laias.

Resources

Kuulub nende TÜ ainete hulka

See mõiste on kaardistatud järgmis(t)e Tartu Ülikooli õppekava aine(te) osaliseks kattmiseks.