| Гидростатика – раздел механики, изучающий равновесие жидкостей |
Жидкость отличается от твердого тела текучестью, то есть способностью составляющих жидкость частиц перемещаться под действием незначительной силы.
Если бы жидкость отвердела, то ее условия равновесия совпали бы с условиями равновесия твердого тела.
Основная задача гидростатики – определение распределения давлений внутри жидкости, что позволяет определить силы, действующие со стороны жидкости на погруженные в нее тела.
| Давление – физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. |
Единица измерения давления – Па (паскаль = Н/м2).
Закон Паскаля
| Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку жидкости или газа без изменения |
| Гидростатическое давление – давление в жидкости, обусловленное силой тяжести |
Давление в жидкости не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость, и площади его дна. Оно зависит:
- - от плотности жидкости;
- - от высоты столба жидкости.
В однородной жидкости давление на одном уровне одинаково.
Полное давление в жидкости складывается из давления у поверхности жидкости (атмосферное давление) и гидростатического давления.
| Сообщающиеся сосуды – это сосуды, имеющие связывающие их каналы, заполненные жидкостью |
Закон сообщающихся сосудов
- В сообщающихся сосудах, заполненных однородной жидкостью, давление во всех точках жидкости, расположенных в одной горизонтальной плоскости, одинаково и не зависит от формы сосудов. При этом поверхности жидкости в сообщающихся сосудах устанавливаются на одном уровне.
- Высоты столбов разнородных жидкостей обратно пропорциональны плотностям этих жидкостей:
| Гидравлический пресс представляет собой два сообщающихся сосудацилиндрической формы и разного диаметра, в которых имеются поршни площадью S1 и S2. |
Для гидравлического пресса справедливо соотношение:
Закон Архимеда
|
На тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости (газа)
|
При погружении тела в жидкость его вес уменьшается по сравнению с весом в воздухе на величину силы Архимеда:
Приведенная формулировка закона Архимеда справедлива, если вся поверхность тела соприкасается с жидкостью или тело плавает в жидкости. Если же часть поверхности тела плотно прилегает к стенке или дну сосуда так, что между ними нет прослойки жидкости, то закон Архимеда неприменим.
Плавание тел
|
Сила тяжести больше силы Архимеда
|
Тело тонет
|
|
Сила тяжести равна силе Архимеда
|
Тело плавает в жидкости
|
|
Сила тяжести меньше силы Архимеда
|
Тело всплывает
|
- тело плавает при полном погружении в жидкость, если плотность тела равна плотности жидкости:
; - тело плавает, частично погружаясь в жидкость, если плотность тела меньше плотности жидкости:
; - плавание невозможно, если плотность тела больше плотности жидкости:
.
