Статика жидкости и газов.

Основные понятия: давление, гидростатическое давление, атмосферное давление, барометр, закон Паскаля, гидростатический парадокс, сообщающиеся сосуды, гидравлический пресс, закон Архимела, выталкивающая сила.

Силы, с которыми действуют друг на друга отдельные участки сжатой жидкости или газа, подобны силам упругости в твёрдых телах. Однако силы упругости в жидкости или газе возникают только при деформации сжатия, но не при сдвиге слоёв друг относительно друга. Сила, действующая на поверхность элемента жидкости со стороны остальной жидкости, а также на поверхность твёрдового тела, погружённого в жидкость, или стенки сосуда, в статическом случае всегда перпендикулярна к поверхности.

Упругие напряжения в жидкостях и газах называют давлением.

Если сила давления F равномерно распределена по поверхности площадью S, то давление p определяется:

Давление – скалярная величина.

Давление, которое создаёт жидкость, находящаяся в равновесии при действии силы тяжести, называют гидростатическим. Гидростатическое давление прямо пропорционально высоте столба жидкости:

h – глубина погружения в жидкость.

Давление внутри жидкости на любой глубине:

– нормальное атмосферное давление,

Для измерения атмосферного давления используются ртутные барометры.

При нормальном атмосферном давлении столбик ртути поднимается на высоту 760 мм:

Для перевода давления из мм. рт. ст. в Па используется следующее соотношение:

Первым ртутным барометром стала трубка Торричелли.

Закон Паскаля: давление, производимое внешними силами на покоящуюся жидкость, передаётся жидкостью во все стороны одинакого.

Давление в неподвижной жидкости (или газе) на одной и той же глубине не зависит от ориентации площадки внутри жидкости.

Гидростатический парадокс: благодаря различной форме сосуда сила давления жидкости на его дно может быть больше или меньше веса жидкости.

В сообщающихся сосудах однородная жидкость устанавливается на одном уровне. Этот факт следует из того, что давление на любом уровне в обоих сосудах одинакого.

В сообщающихся сосудах высоты столбов жидкости над уровнем раздела жидкостей обратно пропорциональны плотности этих жидкостей: