hidrostatske ravnoteže odnosi na odnos snaga vođenja plinova i tekućine stabilna . Atmosfera oko Zemlje , na primjer , u hidrostatske ravnoteže — ako nisu , ondazrak će se srušiti dolje u sitnim sloja tik iznad površine , ili da bi proširio mnogo dalje od površine . Ili situacija ne bi bila dobra za život na Zemlji . Snage balansiranje međusobno susila gravitacije vuče prema dolje i tlak gura natrag . Za planeta uglavnom sastavljenih od plinova — ili za zvijezde — hidrostatski ravnoteža potpunosti definira svoju strukturu . Plinski sfere Na
je Sunce u hidrostatske ravnoteže — to ni širi niti sažimanje .
Za plinovito tijelo kao sunce , hidrostatički ravnoteža nastaje kad je gravitacija odgovara unutarnji pritisak plinova koji čine tijelo . Tijelo je u ravnoteži kada hidrostatskog , u prosjeku , to nije ni ekspandira niti ugovaranje – na primjer ,solarna baklja može gurati materijal iz sunca , ali u cjelini njegov oblik i veličina ostaje konstantna
< . br > Gravity
ista sila vuče jabuku na zemlju vuče outler slojeve planeta prema sredini .
Gravitacija jesvojstvo mase . Unutar tijela ,gravitacijska sila u određenom trenutku se odnose na količinu mase bliže sredini tijela nego u određenom trenutku . To je , masa udaljenija od središta ne dodati na gravitacijske sile u tom trenutku . Matematički gledano , gravitacijsko ubrzanje izražava – G * m (r) /r ^ 2 , s ” r ” bitiradijus , ili udaljenost od centra tijela , ” M ( r ) ” predstavlja određenu količinu mase u tom radijusu , a ” G ” kao Newtonova gravitacijska konstanta .
pritisak
biste izračunali tlak , morate napraviti pretpostavke o ponašanju materijala sastavljate planet . Najjednostavniji pretpostavka jetijelo sastavljeno je od incompressible tekućine ; to jest ,gustoća , ρ , ne mijenja tijekom. Složeniji pretpostavka , ipak, bilo bitijelo se sastoji od materijala nakon idealnog zakona plina , gdje je gustoćafunkcija tlaka i temperature .
Jednadžba hidrostatske ravnoteže
diferencijalne jednadžbe za hidrostatske ravnoteže , kažeinfinitezimalan razlika tlaka se odnosi na beskonačno promjene u radijusu . Jednadžba se odnosi na dva je : dPressure = – [ G * M ( r ) * ρ ( r ) /r ^ 2 ] dr. .
Ako pretpostavimotijelo ima stalnu i ujednačenu gustoću , ρ , zatimmasa sferi radijusa r će biti ( 4/3 ) * pi * ρ * R ^ 3 . Gravitacijsko ubrzanje će biti – ( 4/3 ) * G * pi * ρ * R , idiferencijalne jednadžbe odnose tlak i radijus postaje : . DPressure = – [ ( 4/3 ) * G * ρ ^ 2 * r ] dr.
Izgled Rješenje
rješenje jednadžbe hidrostatske ravnoteže za tijelo sa stalnim gustoće jesfera s maksimalnim tlakom u svom središtu , ali pada na nulu na površinu zajedno paraboličnim putanji . Matematički gledano ,pritisak na radijusa r je tlaka ( r ) = tlak (u sredini ) * ( 1 – ( r /R ) ^ 2 ) , s ” R ” jeukupni radijus tijela . Oblik rješenja će se promijeniti , ako su različite pretpostavke napravio o materijalu , ali oni će svi dijele jednu ključnu osobinu :Pritisak je samofunkcija r ,udaljenost od centra tijela
< . br > Oblici
Kadsila definiranja objekt ovisi samo o udaljenosti od središta , to postajesfera .
u tijelu na hidrostatske ravnoteže su sile koje djeluju na materijal samo će ovisiti promjera, kao što je opisano u prethodnom odjeljku . Zbog toga ,idealno tijelo na hidrostatske ravnoteže će bitisavršena sfera . Ako bilo koji dio se preselio iz ravnoteže , snage gurnuti ga pravo vratiti u ravnotežu . I zato su sile u ravnoteži na radijusa r ,balans točka je u oblika kugle .
Planete i hidrostatski Ravnoteža
Da se smatratiplanet ,astronomska tijelo mora biti ” gotovo cijele godine . ”
u 2006 ,Međunarodna astronomska unija usvojila definiciju za ” planeta ” , uključujući uvjet datijelo mora pretpostaviti je ” hidrostatički ravnoteže ( gotovo ) okrugli oblik . ” Namjera ove definicije je odvojiti tijela s gravitacijske sile nisu dovoljno jaki da prevladaju strukturne sile stvaraju svoje mogućnosti . To je ,grubo , razvedeno objekt ne bi kvalificirali . Problem jeIAU nije definirao kako runda je okrugla . Tako da stvarno ne postoji način da se izračunati da listjenovite planete poput Zemlje u hidrostatske ravnoteže . Astronomi samo pogled na tijela u Sunčevom sustavu i odlučiti jesu li to ” dovoljno cijele godine . ”