[소방유체역학] 정수역학-01.정수역학의 개념

 

 

정수역학의 개념

- 유체의 압력은 유체와 접하는 면에 수직으로 작용한다.

- 정지된 유체 속 한 점에 작용하는 압력은 모든 방향에서 동일하다.

- 밀폐된 용기 내 유체에 압력을 가하면 이 압력은 유체 내 모든 부분에 그래도 전달된다. (파스칼의 원리)

- 개방된 용기 내 유체의 압력은 유체의 깊이와 비중량, 밀도에 비례한다.

- 정지된 유체의 동일 수평면상의 압력을 동일하다. (액주계의 원리)

 

 

---

 

 

 

파스칼의 원리

- 밀폐된 용기 속에 담겨 있는 액체의 한쪽 부분에 주어진 압력은 그 세기에는 변함 없이 같은 크기로 액체의 각 부분에 골고루 전달된다는 법칙

 

1653년 B. 파스칼이 정리한 원리로, 밀폐된 공간에 채워진 유체에 힘을 가하면, 내부로 전달된 압력은 밀폐된 공간의 각 면에 동일한 압력으로 작용한다는 원리다. 치약의 끝을 누르면 치약이 나오는 것도 이러한 원리로 나타나는 현상이다.
단면적이 A1인 피스톤에 F1의 힘을 가하면 A1에 가해진 압력(P1)이 유체를 통해 같은 압력(P2)으로 단면적이 A2인 피스톤에 F2의 힘이 전달된다는 것이다. 이를 식으로 나타내면

 

따라서 F2는 A2 / A1의 면적비만큼 큰 힘을 낼 수 있음을 알 수 있다. 즉, 좁은 면적에서는 작은 힘(F1)을 가하더라도 전달되는 다른 쪽의 단면적을 넓히면 큰 힘으로 작용할 수 있음을 알 수 있다. 이러한 원리는 자동차에 사용하는 유압식 브레이크, 자동차 정비소의 유압식 승강기, 기압계 등의 분야에서 적용되고 있다.