استاتیک سیالات – مرکز فشار و نحوه محاسبه آن در مکانیک سیالات

یکی از سوال­های پرتکرار کنکور ارشد مهندسی مکانیک، محاسبه نیروی وارد بر دریچه در مبحث استاتیک سیالات است. این سوال سال­ها به شکلهای مختلف در کنکور مهندسی مکانیک آورده شده ­است. در این مقاله ابتدا به تعریف مرکز فشار پرداخته شده و سپس سوال­های پرتکرار کنکور مهندسی مکانیک را بررسی کرده ایم. آموزش ویدئویی مکانیک سیالات در این قسمت توسط استاد محی الدین رحیمی سوروئی تهیه شده است. با عضویت در کانال مکانیک سیالات استاد می توانید مطالب ارزشمندی پیدا کنید.

استاتیک سیالات و نیروی وارد بر دریچه

همچنین جزوه مکانیک سیالات مربوط به مباحث استاتیک سیالات و نیروی هیدرو استاتیک وارد بر سطوح منحنی با نگارش استاد که یکی از ارزشمندترین و کامل ترین جزوه های مکانیک سیالات می باشد را می توانید در ایمیل خود دریافت کنید. با مطالعه این جزوه استاتیک سیالات که شامل کلیه مباحث نیروی هیدرواستاتیک وارد بر سطوح ، نیروی شناوری ، نیروی وارد بر دریچه و مرکز فشار به همراه حل تعدادی زیادی مثال می باشد ، از مطالعه هر منبع دیگری بی نیاز خواهید شد.

فشار سیال و مرکز فشار

در مکانیک سیالات فشار با عمق سیال رابطه مستقیم دارد این بدین معنی است با افزایش عمق و حرکت به سمت  عمق، فشار سیال افزایش پیدا می­کند. اما اگر در جهت افقی حرکت کنیم فشار تغییری پیدا نکرده و تمامی قسمت­ها سیال دارای فشار یکسان می­باشد. در شکل زیر این مفهوم به خوبی نشان داده شده­است.

فشار نسبی و فشار مطلق

فرض کنید فشار لاستیک خودوری شما 32 پوند بر اینچ مربع می­باشد. فشار گزارش شده در این بخش فشار نسبی بوده یعنی تایر خودروی شما 32 پوند بر اینچ مربع بیشتر از فشار هوا می­باشد. همچنین فشار یک کمیت اسکالر بوده بدین معنی که مقدار فشار درون سیال در تمامی جهات یکسان می­باشد.

استفاده از فشار در مکانیک سیالات  و استاتیک سیالات برای تولید نیرو به وفور در صنایع­های مختلف استفاده می­شود . مثلا شما می­توانید با اعمال نیروی کمی یک جسم با وزن بالا را جا به جا کند.

مرکز فشار چیست

مرکز فشار به نقطه­ایی که برآیند نیروهای فشاری وارده  از طرف سیال بر یک صفحه، از آن نقطه عبور می­کند را مرکز فشار می­گویند.