Potisak

Sa Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigacija, traži
Question book-new.svg Ovaj članak ili neka od njegovih sekcija nije dovoljno potkrijepljena izvorima (literatura, web-stranice ili drugi izvori).
Ako se pravilno ne potkrijepe validnim izvorima, sporne rečenice i navodi mogli bi biti obrisani. Pomozite Wikipediji tako što ćete navesti validne izvore putem referenci te nakon toga možete ukloniti ovaj šablon.
Grafički prikaz sile potiska

Potisak je sila koja djeluje na sva tijela uronjena u fluide (tekućine i plinove) koji se nalaze u potencijalnom polju sila (gravitacijsko polje, sistem ubrzanja), a nastaje uslijed razlike hidrostatičkih pritisaka koji djeluju na donji i gornji dio tijela.

Da bi izveli formulu za intenzitet te sile, zamislimo da je u neku posudu s tekućinom stavljeno tijelo oblika kocke stranice \mathbf{}a te da je to tijelo tako orijentisano da je jedna njegova ploha paralelna s dnom posude. Kocka je omeđena sa šest ploha i hidrostatički pritisak u tekućini djeluje na svaku od njih. Pritisci na četirima vertikalnim plohama se međusobno poništavaju, s obzirom na to da se sve četiri nalaze na istoj dubini i svaka od njih ima plohu nasuprot sebi na koju djeluje isti srednji pritisak. Stvar je drugačija s dvije horizontalne plohe; gornja ploha se nalazi na nekoj dubini \mathbf{}h, a donja ploha se nalazi na dubini \mathbf{}h+a. Iz toga slijedi da na gornju plohu prema dole djeluje hidrostatički pritisak.

\mathbf{}p=\rho gh

gdje je \mathbf{}\rho gustoća tekućine, a \mathbf{}g je intenzitet gravitacijskog polja, tj. ubrzanje sile teže.

Na donju plohu prema gore djeluje hidrostatički pritisak

\mathbf{}p=\rho g(h+a)

Rezultantna sila na tijelo proizlazi iz razlike ta dva pritiska

\mathbf{}F_u=S(\rho gh-\rho gh-\rho ga)=S\rho ga=\rho gV

gdje je \mathbf{}S površina plohe kocke, a \mathbf{}V volumen kocke.

Silu \mathbf{}F_u=\rho gV zovemo potisak i ta sila u gravitacionom polju Zemlje uvijek djeluje prema gore, odnosno u općem slučaju, djeluje u smjeru suprotnom od volumenske sile polja u kojem se nalaze tekućina i uronjeno tijelo. Kako je vidljivo iz formule, intenzitet te sile je zapravo jednak težini tekućine koju je uronjeno tijelo istisnulo, a to ovisi samo o volumenu tijela, ne i o njegovom obliku. Iz toga slijedi da navedena formula vrijedi posve općenito.

Ako je gustoća uronjenog tijela veća od gustoće tekućine, \mathbf{}\rho _t>\rho, tada će tijelo tonuti jer je težina tijela veća od sile potiska. Ako su gostoće jednake, \mathbf{}\rho _t=\rho, tada će tijelo mirno lebdjeti u tekućini, a ako je gustoća manja, \mathbf{}\rho _t<\rho, tada će tijelo isplivati na površinu i ostati uronjeno samo do one dubine na kojoj se uravnotežuju težina tijela i uspon.

Zaključci[uredi | uredi izvor]

  • U bestežinskom stanju nema uspona.
  • Potisak će se javljati i u smjeru suprotnom od inercijalnih sila, npr. ako tijelo u tekućini rotira zajedno s tekućinom oko neke ose javit će se centrifugalni uspon (vidi inercija i centrifugalna sila).

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Commons logo
U Wikimedijinom spremniku se nalazi još materijala vezanih uz: