Гидростатическое давление

Гидростатическое давление и его свойства

Гидростатическим давлением называется внутренние напряжения сжатия в жидкости, возникающие под действием внешних сил.

Всякое жидкое тело в состоянии равновесия находится под воздействием двух категорий внешних сил: поверхностных и массовых.

Поверхностные силы – это силы, которые оказывают действие на поверхность жидкого тела, например, силы давления поршня или плунжера насоса, атмосферное давление и т. п.

Массовые, или объемные, силы – это силы тяжести, инерции и центробежные силы, которые в однородной жидкости распределены по всему объему жидкого тела. Величина элементарной массовой силы, приложенной к частичке жидкости, пропорциональна массе этой частицы.

Силы внутреннего трения в покоящейся жидкости не проявляются.

Гидростатическое давление

Возьмем жидкое тело, находящееся в состоянии покоя и мысленно разделим его по плоскости А-А на две части. Верхнюю часть отбросим, а ее силовое воздействие на нижнюю часть заменим силой F (рис.2.1). Сила F. приложенная к площади W, разделяющей верхнюю и нижнюю части жидкого тела, называется силой гидростатического давления.

При этом следует иметь ввиду, что нижняя часть воздействует на верхнюю с силой равной по величине F. но противоположной по направлению.

Величина среднего гидростатического давления определяется величиной силы, приходящейся на единицу площади, т. е.

Величина гидростатического давления в какой-либо точке площади W, определяется отношением элементарной силы dF. приложенной к элементарной площадке dw. расположенной в области данной точки.

Единицей измерения гидростатического давления в системе СИ является Паскаль. 1 Па = 1 Н/м 2 .

Гидростатическое давление обладает двумя основными свойствами.

Первое свойство гидростатического давления.

Гидростатическое давлениеГидростатическое давление Гидростатическое давление действует всегда по внутренней нормали, направленной к площадке действия. Это положение может быть доказано методом от противного. Предположим, что вектор гидростатического давления Р направлен не по нормали, а по наклонной линии (рис.2.2 ). Разложим его на нормальную Рн и касательную Рк составляющие. Нормальные составляющие верхней и нижней частей тела уравновесятся, а касательные составляющие вызовут смещение одной части жидкости относительно другой, что противоречит состоянию покоя. Следовательно, гидростатическое давление может быть направлено лишь по нормали к площадке действия.

Теперь предположим, что вектор Р направлен не по внутренней, а по внешней нормали (рис. 2.3). Так как жидкость не обладает способностью воспринимать растягивающие усилия, то произойдет разрыв жидкого тела, что также противоречит состоянию покоя и физическим свойствам жидкости. Поэтому и это предположение исключается.

Из рассмотренного следует, что гидростатическое давление, будучи всегда направленным внутрь жидкости, является давлением сжимающим.

Второе свойство гидростатического давления.

В любой точке внутри жидкости гидростатическое давление одинаково по всем направлениям и не зависит от угла наклона площадки, на которую оно действует в данной точке.

Для доказательства этого свойства выделим в неподвижной жидкости элементарный объем в форме прямоугольной призмы с ребрами, параллельными координатным осям и соответственно равным dx, dy, dz (рис.2.4)

Гидростатическое давление

Для наглядности сделаем проекцию призмы на координатные оси Оx и Оz. Пусть вблизи выделенного объема на жидкость действует единичная массовая сила, составляющие которой равны X. Y и Z .

Обозначим через Pк гидростатическое давление, действующее на грань, нормальную к оси Ox. через Py давление на грань, нормальную к оси Oy и т. д. Гидростатическое давление, действующее на наклонную грань обозначим через Pn . а площадь грани через dw. Все эти давления направлены по нормалям к соответствующим площадкам.

Составим уравнение равновесия выделенного объёма жидкости сначала в направлении оси Ox

где – направление действия массовой силы.

(угол a образован нормально Pn и осью Ox )

(X – единичная массовая сила вдоль его объёма).

Масса тетраэдра равна произведению его объёма dW на плотность r. т.е.

Запишем теперь уравнение равновесия:

Разделим все члены уравнения (2.9) на площадь yOz (т.е. на dydz )

При стремлении размеров к нулю, последний член уравнения (2.10), содержащий множитель dx. будет так же стремиться к нулю, а давления Px и Pn будут оставаться величинами конечными.

Следовательно, в пределе мы получим:

Аналогично составляя уравнения равновесия вдоль осей Oy и Oz. после таких же рассуждений получим:

Так как размеры прямоугольной призмы dx, dy, dz были взяты произвольно, то и наклон площадки dw произволен, и, следовательно, в пределе при стягивании призмы в точку давление в этой точке по всем направлениям будет одинаково.

Рассмотренное свойство давления в неподвижной жидкости имеет место так же при движении идеальной жидкости. При движении же реальной жидкости возникают касательные напряжения, вследствие чего давление в реальной жидкости указанным свойством не обладает.

Гидростатическое давление. Закон Паскаля

Напряжение внутри жидкости, находящейся в состоянии покоя, называется гидростатическим давлением.

Средним гидростатическим давлениемГидростатическое давление называется среднее для данной площадки Гидростатическое давление напряжение сжатия, вызванное силой Гидростатическое давление. Это давление можно определить как отношение Гидростатическое давление к Гидростатическое давление. то есть

Гидростатическое давление в данной точке определяется, как предел отношения Гидростатическое давление к Гидростатическое давление при Гидростатическое давление то есть

Абсолютное гидростатическое давление в любой точке жидкости складывается из давления на её свободную поверхность и давления столба жидкости, высота которого равна расстоянию от этой точки до свободной поверхности (рис. 1.1).

Основное уравнение гидростатики будет иметь вид

где Гидростатическое давление – полное или абсолютное гидростатическое давление в данной точке М ;

Гидростатическое давление – давление на свободной поверхности;

z0 – координата свободной поверхности;

OX – плоскость сравнения;

r – плотность жидкости;

Гидростатическое давление – высота слоя жидкости над точкой М .

Гидростатическое давление

Если сосуд открыт, то давление на свободной поверхности Гидростатическое давление равняется атмосферному давлению Гидростатическое давление

Величина превышения абсолютного давления в точке над атмосферным давлением называют избыточным или манометрическим давлением

Если в какой-либо точке абсолютное давление меньше атмосферного, то состояние жидкости характеризуется так называемым вакуумом. Разность между атмосферным и абсолютным давлением называется вакуумметрическим давлением Гидростатическое давление

На основании основного уравнения гидростатики может быть сформулирован закон Паскаля. внешнее давление, приложенное к свободной поверхности жидкости в замкнутом сосуде, передаётся в любую точку жидкости без изменения.

На способности жидкости передавать изменение внешнего давления во все точки занятого ею пространства основан принцип действия гидравлических машин. На рис. 1.2 показана схема действия гидравлического пресса.

Гидростатическое давление

Если на малый поршень действует сила P1. то сила, действующая на большой поршень P2. определяется по уравнению:

где Гидростатическое давление = 0,8-0,85 – коэффициент полезного действия гидравлического пресса, учитывающий потери на трение.

Гидростатическое давление измеряют в паскалях. Паскаль (Па ) – давление, вызываемое силой 1 ньютон (Н ), равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности площадью 1 м 2 .

При решении практических задач, где возникает необходимость перевода ранее применявшихся единиц измерения давления в СИ, будем пользоваться соотношениями:

1 ат = 1 кг/см 2 = 10 м вод. cт. = 98065 Па » 98,1 кПа

760 мм рт. cт. = 101325 Па » 101,3 кПа .

1.18. Какая высота водяного столба соответствует давлению 150 кПа ?

Решение. Из формулы (1.12) следует, что

Гидростатическое давление

где p = 1,5×10 5 Па – избыточное давление, создаваемое столбом воды;

r = 1×10 3 кг /м 3 – плотность воды.

Гидростатическое давление

1.19. Какая высота ртутного столба соответствует давлению 80 кПа ?

1.20. Определить величину избыточного давления на поверхности жидкости, находящейся в закрытой ёмкости (рис. 1.3) в состоянии покоя, если в трубке пьезометра вода поднялась на высоту h = 1,8 м .

Гидростатическое давление

1.21. На какой высоте над манометром, присоединённым к резервуару, находится уровень нефти плотностью 840 кг /м 3. Манометр показывает давление 1,21×10 5 Па .

1.22. Определить избыточное давление воды в трубопроводе, если
U -образный ртутный манометр (рис. 1.4) показал перепад Dh = 80 см.
а h1 = 40 см .

Гидростатическое давление

1.23. Определить уровень мазута в баке (рис. 1.5), если при замере
S -образной трубкой, разность уровней ртути Dh = 250 мм. Плотность мазута r = 860 кг /м 3 .

Гидростатическое давление

1.24. Манометр, с помощью которого производилось измерение давления в наружной водопроводной сети, показал 2 кг/см 2. Определить абсолютное давление в сети, если атмосферное давление 750 мм рт. cт.

Решение. Абсолютное давление в наружной водопроводной сети определяется по формуле (1.11), где Гидростатическое давление – атмосферное давление

Гидростатическое давление

Гидростатическое давление

1.25. Определить абсолютное и вакуумметрическое давление воды
в трубопроводе, если U -образный ртутный манометр (рис. 1.6) показал перепад Dh = 50 см. Атмосферное давление 760 мм рт. ст. Высотные отметки относительно оси трубопровода показаны на рис. 1.6.

Гидростатическое давление

1.26. Давление в газопроводе А измеряется с помощью микроманометра, заполненного спиртом плотностью r = 790 кг /м 3. Трубка микроманометра наклонена к горизонту под углом a = 15° (рис. 1.7). Определить избыточное давление в газопроводе, если мениск переместился на l = 62 мм.

Гидростатическое давление

1.27. Определить абсолютное и избыточное давление на дно пожарного водоёма глубиной 3,5 м. Атмосферное давление 735 мм рт. ст.

1.28. Определить абсолютное и избыточное давление на дно водонапорного бака диаметром 3 м. в котором находится 15 м 3 воды. Атмосферное давление 750 мм рт. ст.

1.29. Определить абсолютное и избыточное давление в резервуаре по показанию ртутного дифференциального манометра (рис. 1.8), в правом колене которого над ртутью находится столб масла высотой 15 см плотностью 850 кг /м 3. Высота столба ртути 40 см. атмосферное давление 730 мм рт. ст.

Гидростатическое давление

1.30. Определить абсолютное и вакуумметрическое давление во всасывающей линии ацетиленового компрессора по показанию ртутного вакуумметра (рис. 1.9). Ртуть в левом колене поднялась на высоту hp = 50 см. над ртутью налито масло hм = 20 см плотностью 800 кг /м 3. Атмосферное давление 750 мм рт. ст.

Гидростатическое давление

1.31. Определить избыточное давление в сети наружного пожарного водопровода, питающегося от водонапорной башни высотой 25 м .

1.32. Определить максимальную высоту слоя нефти плотностью 900 кг /м 3. чтобы избыточное давление на дно резервуара не превышало 70 кПа .

1.33. Определить на какую высоту может подняться вода из водяного бака гидропневматической установки, если манометр, установленный на воздушном баке, показывает 3,2 кг/см 2 .

1.34. Определить максимальную глубину воды в водонапорном баке объемом 30 м 3. установленном на перекрытии. Дополнительная нагрузка на перекрытии от установки бака с водой не должна превышать 2×10 4 Па. Вес бака с арматурой 8 т.

1.35. Определить усилие, необходимое для открытия всасывающего клапана пожарного насоса диаметром 200 мм. если длина рукава H = 6 м ,
а глубина погружения всасывающего клапана h = 1 м (рис. 1.10)

Гидростатическое давление

1.36. Определить силу, действующую на шток сигнализатора давления, если давление на мембрану диаметром 40 мм составляет 3,5×10 5 Па (рис. 1.11).

Гидростатическое давление

1.37. Для подъёма пожарной техники во время ремонта применяется гидродомкрат (рис. 1.12). Определить силу, развиваемую гидродомкратом, если сила F. действующая на рукоятку, составляет 20 Н. а /в = 1/9, d2 /d1 = 10. Коэффициент полезного действия h = 0,85.

Гидростатическое давление

1.38. Определить давление масла в цилиндре гидропривода пожарной лестницы (рис. 1.13), если диаметр поршня 100 мм. Усилие на штоке поршня 30 кН. коэффициент полезного действия h = 0,95.

Гидростатическое давление

1.3. Эпюры гидростатического давления.
Сила гидростатического давления на плоские стенки.
Закон Архимеда

Графическое изображение распределения гидростатического давления по поверхности тела, погруженного в жидкость, называется эпюрой гидростатического давления .

При построении эпюр гидростатического давления используются два основных принципа, вытекающие из свойств гидростатического давления:

· гидростатическое давление является векторной величиной. Вектор гидростатического давления направлен по нормали к поверхности тела, погруженного в жидкость;

· модуль вектора гидростатического давления определяется по уравнению (1.11) для построения эпюр абсолютного давления и (1.12) для построения эпюр избыточного гидростатического давления.

Для плоских прямоугольных стенок эпюры избыточного и абсолютного гидростатического давления имеют вид, представленный на рис. 1.14
и рис. 1.15.

Равнодействующая элементарных сил гидростатического давления, действующих на какую-либо стенку, называется силой гидростатического давления .

Гидростатическое давление

Гидростатическое давление

Сила гидростатического давления на площадку определяется произведением её площади на гидростатическое давление в центре тяжести площадки (рис. 1.16).

где P – сила гидростатического давления, Н ;

hцт – глубина погружения центра тяжести фигуры, м;

pцт – гидростатическое давление в центре тяжести фигуры, Па .

Гидростатическое давление

Точка приложения силы Р называется центром давления. Координата центра давления Гидростатическое давление для симметричных относительно оси N-N фигур определится из уравнения

где I0 – момент инерции площади w относительно оси m-m .

Значения I0 и yцт для некоторых фигур приведены в приложении 5.

Сила гидростатического давления Р может быть определена графическим способом как произведение площади эпюры гидростатического давления на ширину стенки.

где S – площадь эпюры гидростатического давления, Н /м ;

b – ширина стенки, м .

Сила давления проходит через центр тяжести эпюры гидростатического давления и направлена по нормали к поверхности.

Сила избыточного гидростатического давления для плоских прямоугольных стенок, изображенных на рис. 1.14, может быть определена по формулам:

где w – площадь дна, м 2 .

Лекция 2. Основы гидростатики

Гидравлика делится на два раздела: гидростатика и гидродинамика. Гидродинамика является более обширным разделом и будет рассмотрена в последующих лекциях. В этой лекции будет рассмотрена гидростатика.

Гидростатикой называется раздел гидравлики, в котором рассматриваются законы равновесия жидкости и их практическое применение.

2.1. Гидростатическое давление

В покоящейся жидкости всегда присутствует сила давления, которая называется гидростатическим давлением. Жидкость оказывает силовое воздействие на дно и стенки сосуда. Частицы жидкости, расположенные в верхних слоях водоема, испытывают меньшие силы сжатия, чем частицы жидкости, находящиеся у дна.

Рассмотрим резервуар с плоскими вертикальными стенками, наполненный жидкостью (рис.2.1, а). На дно резервуара действует сила P равная весу налитой жидкостиG = γ V. т.е.P = G .

Если эту силу P разделить на площадь днаSabcd . то мы получимсреднее гидростатическое давление. действующее на дно резервуара.

Гидростатическое давление

Гидростатическое давление обладает свойствами.

Свойство 1. В любой точке жидкости гидростатическое давление перпендикулярно площадке касательной к выделенному объему и действует внутрь рассматриваемого объема жидкости.

Для доказательства этого утверждения вернемся к рис.2.1, а. Выделим на боковой стенке резервуара площадкуSбок (заштриховано). Гидростатическое давление действует на эту площадку в виде распределенной силы, которую можно заменить одной равнодействующей, которую обозначимP. Предположим, что равнодействующая гидростатического давленияP. действующая на эту площадку, приложена в точкеА и направлена к ней под углом φ (на рис. 2.1 обозначена штриховым отрезком со стрелкой). Тогда сила реакции стенкиR на жидкость будет иметь ту же самую величину, но противоположное направление (сплошной отрезок со стрелкой). Указанный векторR можно разложить на два составляющих вектора: нормальныйRn (перпендикулярный к заштрихованной площадке) и касательныйRτ к стенке.

Гидростатическое давление

Рис. 2.1. Схема, иллюстрирующая свойства гидростатического давления а — первое свойство; б — второе свойство

Сила нормального давления Rn вызывает в жидкости напряжения сжатия. Этим напряжениям жидкость легко противостоит. СилаRτ действующая на жидкость вдоль стенки, должна была бы вызвать в жидкости касательные напряжения вдоль стенки и частицы должны были бы перемещаться вниз. Но так как жидкость в резервуаре находится в состоянии покоя, то составляющаяRτ отсутствует. Отсюда можно сделать вывод первого свойства гидростатического давления.

Свойство 2. Гидростатическое давление неизменно во всех направлениях.

В жидкости, заполняющей какой-то резервуар, выделим элементарный кубик с очень малыми сторонами Δx. Δy. Δz (рис.2.1, б). На каждую из боковых поверхностей будет давить сила гидростатического давления, равная произведению соответствующего давленияPx ,Py ,Pz на элементарные площади. Обозначим вектора давлений, действующие в положительном направлении (согласно указанным координатам) какP’x ,P’y ,P’z . а вектора давлений, действующие в обратном направлении соответственноx ,y ,z . Поскольку кубик находится в равновесии, то можно записать равенства

где γ — удельный вес жидкости; Δx. Δy. Δz — объем кубика.

Сократив полученные равенства, найдем, что

Членом третьего уравнения γΔz. как бесконечно малым по сравнению сP’z иz . можно пренебречь и тогда окончательно

Вследствие того, что кубик не деформируется (не вытягивается вдоль одной из осей), надо полагать, что давления по различным осям одинаковы, т.е.

Это доказывает второй свойство гидростатического давления.

Свойство 3. Гидростатическое давление в точке зависит от ее координат в пространстве.

Это положение не требует специального доказательства, так как ясно, что по мере увеличения погружения точки давление в ней будет возрастать, а по мере уменьшения погружения уменьшаться. Третье свойство гидростатического давления может быть записано в виде

Гидростатическое давление

Гидростатика — это один из разделов гидравлики, изучающий равновесное состояние жидкости и давление, возникающее в жидкости, покоящейся на различных поверхностях.

Гидростатическое давление — основополагающее понятие в гидростатике. Рассмотрим некий произвольный объем жидкости, находящийся в равновесии. Внутри этого объема наметим точку А и мысленно разделим его пополам плоскостью, проходящую через точку А. На этой плоскости выделим участок с площадью S и центром в точке А. Уберем одну половину объема и заменим силу, с которой она действовала на оставшийся объем, уравновешивающей силой F. Таким образом, жидкость во второй половине будет по-прежнему находится в состоянии покоя.

Теперь начнем уменьшать площадку S так, чтобы точка А постоянно находилась внутри нее. При достаточном уменьшении точка А совпадет с площадкой S. И давление в точке А будет определятся формулой P(A) = lim dF/dS при dS стремящемся к нулю.

Тогда давление, оказываемое на площадку S, будет равно сумме давлений, оказываемых на все точки, принадлежащие этой поверхности. То есть другими словами: p=F/S. Гидростатическое давление — это величина, равная частному от деления силы F на площадь S.

Причиной гидростатического давления являются: вес самой жидкости и давление, которое приложено к поверхности жидкости. Таким образом, давление, обусловленное самим весом жидкости, и внешнее давление — виды гидростатического давления. Если жидкость поместить в поршень, и приложить к нему некую силу, то, естественно, давление внутри жидкости повысится. В обычных условиях на жидкость давит атмосферное давление. Если давление на поверхность жидкости ниже атмосферного, то такое давление называется манометрическим.

Жидкость находится в равновесии, если все силы давления, действующие на любой достаточно малый объем жидкости, уравновешиваются друг другом.

Рассмотрим ближе гидростатическое давление и его свойства:

  • Для любой точки, произвольно взятой в жидкости, вектор гидростатического давления направлен внутрь ее объема и перпендикулярен площадке, выделенной в объеме.

Докажем это свойство: допустим, что угол, под которым сила приложена к некой площадке, не прямой. Представим силу Р как Р(нормальная), Р( касательная). Предположим, что касательная составляющая не равна нулю, тогда под ее воздействием жидкость должна течь по наклонной, но она покоится в точке. Отсюда напрашивается вывод, что касательная равна нулю и действие давления происходит перпендикулярно площадке. Свойство доказано.

  • Величина гидростатического давления одинакова во всех направлениях.

Докажем это свойство гидростатического давления: выделим в произвольном объеме жидкости тетраэдр, две плоскости которого совпадают с координатными плоскостями, а третья выбрана произвольно. В основании получим прямоугольный треугольник. Действие жидкости на каждую грань обозначим: X*(P),Y*(P),Z*(P) Жидкость находится в равновесии, поэтому суммарный результат действия всех сил равен 0.

X*(P)dz –E*(P)de sin a = 0,

Z*(P)dx –E*(P)de cos a = 0

очевидно, что dz = de sin a, dx = de cos a

отсюда: X*(P)=E*(P), Z*(P)=E*(P)

Свойство доказано. Так как грань была выбрана произвольно, то это равенство справедливо для любого случая.

  • Гидростатическое давление изменяется прямо пропорционально глубине. С увеличением глубины давление в точке будет увеличиваться, а с уменьшением глубины погружения – возрастать.

Любая точка жидкости, находящаяся в равновесии, отвечает следующему равенству: j + p/g = j(o) + p(o)/g = H, где j — координата данной точки, j(O) — координата поверхности жидкости, р и р(o) – высота столбов, g – удельный вес жидкости, H – гидростатический напор.

В результате преобразований получим: р = р(о) +g[j(0) –j] или р= р(о) +gh

где h – глубина погружения данной точки, а gh — не что иное, как вес столба жидкости, равного по высоте h и, имеющего в площади основания единицу. Это свойство гидростатического давления носит имя Закон Паскаля.

Гидростатическое давление

Как понять, что вам лгут: 11 признаков Большинство людей, с которыми вы общаетесь ежедневно, те еще лжецы. Американские ученые провели эксперимент и выяснили, что 60 % людей лгут во время д.

Гидростатическое давление

Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен. Интересно, что первоначально он был местом для хр.

Гидростатическое давление

Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.

Гидростатическое давление

Непростительные ошибки в фильмах, которых вы, вероятно, никогда не замечали Наверное, найдется очень мало людей, которые бы не любили смотреть фильмы. Однако даже в лучшем кино встречаются ошибки, которые могут заметить зрител.

Гидростатическое давление

9 знаменитых женщин, которые влюблялись в женщин Проявление интереса не к противоположному полу не является чем-то необычным. Вы вряд ли сможете удивить или потрясти кого-то, если признаетесь в том.

Гидростатическое давление

5 привычек, которые гарантируют, что вы не достигните успеха в жизни Наши ежедневные привычки делают из нас тех, кем мы являемся. Какие-то из них способны привести нас к успеху, а другие, напротив, гарантируют неизбежны.

Гидростатическое давление

Жидкости и газы передают по всем направлениям не только оказываемое на них внешнее давление. но и то давление. которое существует внутри их благодаря весу собственных частей. Верхние слои жидкости давят на средние, те — на нижние, а последние — на дно.

Давление. оказываемое покоящейся жидкостью, называется гидростатическим .

Получим формулу для расчета гидростатического давления жидкости на произвольной глубине h (в окрестности точки А на рисунке 98).

Гидростатическое давление

Рисунок 98. Гидростатической давление.

Сила давления, действующая в этом месте со стороны вышележащего узкого вертикального столба жидкости, может быть выражена двумя способами:
во-первых, как произведение давления в основании этого столба на площадь его сечения:
F = pS;

во-вторых, как вес того же столба жидкости, т. е. произведение массы жидкости на ускорение свободного падения g:
Гидростатическое давление

Приравняем оба выражения для силы давления:
Гидростатическое давление

Разделив обе части этого равенства на площадь S, найдем давление жидкости на глубине h:
Гидростатическое давление

Мы получили формулу гидростатического давления. Гидростатическое давление на любой глубине внутри жидкости не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость, и равно произведению плотности жидкости, ускорения свободного падения и глубины, на которой рассматривается давление .

Одно и то же количество воды, находясь в разных сосудах, может оказывать разное давление на дно. Поскольку это давление зависит от высоты столба жидкости, то в узких сосудах оно будет больше, чем в широких. Благодаря этому даже небольшим количеством воды можно создать очень большое давление. В 1648 г. это очень убедительно продемонстрировал Б. Паскаль. Он вставил в закрытую бочку, наполненную водой, узкую трубку и, поднявшись на балкон второго этажа дома, вылил в эту трубку кружку воды. Из-за малой толщины трубки вода в ней поднялась до большой высоты, и давление в бочке увеличилось настолько, что крепления бочки не выдержали, и она треснула (рис. 99).
Гидростатическое давление

Рисунок 99. Опыт Паскаля.

Полученные нами результаты справедливы не только для жидкостей, но и для газов. Их слои также давят друг на друга, и потому в них тоже существует гидростатическое давление.

1. Какое давление называют гидростатическим?

2. От каких величин зависит это давление?

3. Выведите формулу гидростатиче ского давления на произвольной глубине.

4. Каким образом с помощью небольшого количества воды можно создать большое давление? Расскажите об опыте Паскаля.

Экспериментальное задание.

Возьмите высокий сосуд и сделайте в его стенке три небольших отверстия на разной высоте. Закройте отверстия пластилином и наполните сосуд водой. Откройте отверстия и проследите за струями вытекающей воды (рис. 100). Почему вода вытекает из отверстий? Из чего следует, что давление воды увеличивается с глубиной?
Гидростатическое давление

Рисунок 100. Опыт с сосудом с тремя небольшими отверстиями.

Отослано читателями из интернет-сайтов

основы физики, уроки физики. программа с физики, рефераты с физики, учебники по физике, физика в школе. тесты с физики, учебные программы по физике

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь — Образовательный форум.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *