Т. Давление
Гидро-(аэро)статика изучает условия равновесия жидкостей и газов и тел, находящихся в них.
В механике жидкости и газы рассматриваются как сплошные, непрерывно распределенные в занятой ими части пространства. Во многих задачах сжимаемостью жидкости можно пренебречь. В этом случае пользуются понятием несжимаемой жидкости — жидкости, плотность которой всюду одинакова и не изменяется со временем, т.е. данная масса жидкости имеет определенный объем, а форма может быть любая (форма сосуда).
Пренебрегая изменениями объемов жидкости и газа, необходимо учитывать силы упругости, действующие между соседними частицами или слоями этих веществ. В отличие от твердых тел, где силы упругости возникают при изменении размеров и формы тел, в жидкостях они возникают только при растяжении или сжатии, в газах — только при сжатии. При изменении формы жидкостей и газов силы упругости не возникают.
Аналогами материальных точек в твердых телах в гидростатике служат достаточно малые по объему порции жидкости (газа), внутренней структурой которых пренебрегают.
Давление. Сила давления
Как показывает опыт, жидкости действуют с некоторыми силами на любую поверхность твердого тела, граничащего с ней: на дно, на стенки сосуда, в котором находится жидкость, на поверхность тела, помещенного в жидкость, со стороны одного слоя жидкости на другой. Эти силы называют силами давления. Они обладают рядом особенностей: 1) по природе это силы упругости сжатых жидкостей; 2) силы давления благодаря текучести всегда перпендикулярны поверхности, на которую действуют; 3) силы давления распределены по всей поверхности соприкосновения твердого тела с жидкостью, поэтому силы давления зависят от размеров этой поверхности.
Для того чтобы охарактеризовать распределение сил давления вдоль поверхности соприкосновения, вводят понятие давления.
Давление — физическая величина, измеряемая отношением силы давления F, действующей на поверхность, к площади поверхности S:
В СИ единицей давления является паскаль (Па).
1 Па — давление, производимое силой в 1 Н, равномерно распределенной по перпендикулярной к ней поверхности площадью 1 м2.
Опыт показывает, что давление в данном месте не зависит от ориентации площадки и величины ее площади. Оно зависит лишь от степени сжатия жидкости. Жидкость может быть сжата вследствие того, что она обладает весом, или потому, что на нее действуют внешние поверхностные силы.
Зная давление в данном месте, можно рассчитать силу давления, действующую на поверхность площадью S: F = pS.
Литература
Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — C. 93-94.
