bs.wikipedia.org

Potisak - Wikipedia

S Wikipedije, slobodne enciklopedije

Ovaj članak ili neki od njegovih odlomaka nije dovoljno potkrijepljen izvorima (literatura, veb-sajtovi ili drugi izvori). Ako se pravilno ne potkrijepe pouzdanim izvorima, sporne rečenice i navodi mogli bi biti izbrisani. Pomozite Wikipediji tako što ćete navesti validne izvore putem referenci te nakon toga možete ukloniti ovaj šablon.

Mehanika kontinuuma
|

Naučnici

Grafički prikaz sile potiska

Potisak ili uzgon jest 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 {\displaystyle \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 {\displaystyle \mathbf {} h}, a donja ploha se nalazi na dubini {\displaystyle \mathbf {} h+a}. Iz toga slijedi da na gornju plohu prema dole djeluje hidrostatički pritisak.

{\displaystyle \mathbf {} p=\rho gh}

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

Na donju plohu prema gore djeluje hidrostatički pritisak

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

Rezultantna sila na tijelo proizlazi iz razlike ta dva pritiska

{\displaystyle \mathbf {} F_{u}=S(\rho gh-\rho gh-\rho ga)=S\rho ga=\rho gV}

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

Silu {\displaystyle \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, {\displaystyle \mathbf {} \rho _{t}>\rho }, tada će tijelo tonuti jer je težina tijela veća od sile potiska. Ako su gostoće jednake, {\displaystyle \mathbf {} \rho _{t}=\rho }, tada će tijelo mirno lebdjeti u tekućini, a ako je gustoća manja, {\displaystyle \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.

  • 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).