Гідростатичний тиск. Закон Паскаля
На рідину, що знаходиться в стані рівноваги, діють дві категорії сил: поверхневі і масові (об'ємні). До останніх відносяться: вага, сили інерції, відцентрові. Під впливом цих сил в кожній точці знаходиться в рівновазі рідини виникає гідростатичний тиск р, величина якого визначається за виразом. br/>В
В
де ? P - сила тиску, що діє на майданчик ? S.
На зовнішній поверхні рідини гідростатичний тиск завжди спрямоване по внутрішній нормалі, а в будь-якій точці всередині рідини його величина не залежить від орієнтування майданчика, на якому вона діє. Поверхня, у всіх точках якої гідростатичний тиск однаково називається поверхнею рівного тиску. p align="justify"> До останніх відноситься і вільна поверхня, тобто поверхню розділу між рідиною і газоподібної середовищем.
Для будь-якої точки рідини, що знаходиться в стані рівноваги, справедливо рівність.
z + p /? = Z 0 + p0 /? = ... = H,
де: p - тиск в даній точці А (див. рис.); p0 - тиск на вільній поверхні рідини; p/? і p0/ ? - висота стовпів рідини (з питомою вагою ?), відповідна тискам в розглянутій точці і на вільній поверхні; z і z0 - координати точки А і вільної поверхні рідини щодо довільної горизонтальної площини порівняння (x0y); H - гідростатичний напір. З вищенаведеної формули випливає:
= p0 +? (z 0-z) або p = p0 +? В· h
де h - глибина занурення розглянутої точки. Наведені вище висловлювання називається основним рівнянням гідростатики. Величина ? В· H представляє вага стовпчика рідини висотою h з площею підстави, рівній одиниці.
Таким чином, як це випливає з виразу, гідростатичний тиск p в даній точці дорівнює сумі тиску на вільній поверхні рідини p0 і тиску, виробленого стовпчиком рідини висотою рівною глибині занурення точки. Згідно цього рівняння, тиск на поверхні рідини p0 передається всім точкам обсягу рідини і в усіх напрямках однаково (закон Паскаля). p align="justify"> Гідростатичний тиск, як і напруга, в системі СГС вимірюється в дін/см2, в системі МКГСС - кгс/м2, в системі СІ - Па. Крім того, гідростатичний тиск вимірюється в кгс/см2, висотою стовпа рідини (в м вод. Ст., Мм рт. Ст. І т. д.) і, нарешті, в атмо...
