Давление. Закон Паскаля

ГИДРОСТАТИКА

Гидростатика – раздел механики, в котором рассматриваются жидкости и погруженные в них тела, находящиеся в состоянии равновесия. Мы в дальнейшем будем рассматривать так называемую идеальную жидкость. Идеальной жидкостью называется несжимаемая и невязкая жидкость.

Силы, с которыми отдельные части жидкости действуют друг на друга и на стенки сосуда, аналогичны силам упругости, возникающим в твердых телах. Если в сжатой жидкости мысленно выделить какой-либо объем, то на него со стороны окружающей жидкости будут действовать силы упругости, зависящие от степени сжатия жидкости. Соответственно жидкость в выделенном объеме действует на окружающую жидкость. Причем силы упругости, возникающие в жидкости и в газе, всегда обусловлены только деформацией сжатия. Поэтому сила, действующая со стороны жидкости на любую выделенную поверхность внутри жидкости (или газа), а также на поверхность твердого тела всегда направлена перпендикулярно (нормально) к поверхности. Сил упругости, направленных по касательной к поверхности внутри идеальной жидкости нет.

Упругие напряжения внутри жидкости называются давлением. Если на поверхность площадью S со стороны жидкости действует сила давления F, то давлением называется отношение силы к площади поверхности:

Давление – величина скалярная. Единицей измерения давления в системе СИ является паскаль - [Па] = [Н/м²].

Основным законом гидростатики является закон Паскаля: давление внутри неподвижной жидкости передается одинаково во всех направлениях. То есть сила давления, действующая на небольшую площадку, находящуюся внутри жидкости, не зависит от пространственной ориентации площадки. Причем давление может быть обусловлено как силой тяжести самой жидкости, так и внешними силами, действующими на жидкость (например, атмосферное давление).

Далее рассмотрим следствия из закона Паскаля.