Гидростатическое давление и его свойства

ГИДРОСТАТИКА

Контрольные вопросы

1. Что такое жидкость?

2. Назовите основные отличия капельных жидкостей от газов.

3. Что такое плотность вещества?

4. Как изменяется плотность в зависимости от изменения температуры?

5. Что такое удельный вес? Как связаны удельный вес и плотность?

6. Что такое сжимаемость жидкости? Какова размерность коэффициента

объемного сжатия?

7. Почему в формуле коэффициента сжимаемости имеется минус? Какая

связь между коэффициентом сжимаемости и модулем объемной упругости?

8. Что такое температурное расширение? Напишите формулу коэффициен-

та температурного расширения, какова его размерность?

9. Что такое вязкость реальной жидкости? Закон Ньютона.

10. Опишите типы вязкости и связь между ними.

11. Как изменяются вязкость жидкости и вязкость газов при изменении тем-

пературы?

 

Гидростатика — это раздел изучающий законы равновесия жидкости. В жидкости, находящейся в состоянии покоя, не проявляются силы вязкости, и поэтому такая жидкость характеризуется свойствами, близкими к «идеальной» жидкости. Поэтому почти все задачи гидростатики решаются с большой степенью точности.

На жидкость в состоянии покоя действуют внешние силы. Эти внешние силы можно разделить на массовые и поверхностные. Массовые силы действуют на каждую частицу массы в данном объёме, они пропорциональны величине массы жидкости. Это сила тяжести и сила инерции. В случае, если жидкость однородна (ρ=const), массовые силы будут пропорциональны объёму, и их можно называть объёмными.

Поверхностные силы — это силы, действующие на каждый элемент поверхности, ограничивающей объём жидкости, они пропорциональны площади этой поверхности. К поверхностным силам можно отнести силу давления и силу трения, если жидкость двигается.

Вследствие действия внешних сил внутри жидкости возникает напряжение, которое является гидростатическим давлением. Гидростатическое давлениев произвольной точке внутри жидкости — это сила, действующая на поверхности элементарного параллелепипеда, описанного вокруг этой точки.

Гидростатическое давление имеет два основных свойства. Первое свойство: гидростатическое давление всегда направлено по внутренней нормали к поверхности, ограничивающей рассматриваемый объём жидкости, т.е. силы гидростатического давления являются силами сжимающими. Если бы было наоборот, в жидкости началось бы движение частиц от рассматриваемой точки. Второе свойство: величина гидростатического давления в произвольной точке по всем направлениям одинакова. Иначе начала бы мигрировать в жидкости сама точка.