Если на жидкость или газ действует сила со стороны поршня, то давление передается во все стороны. Но чаще всего мы встречаемся со случаями, когда давление существует, а мы не прикладываем никаких сил. Это происходит потому, что на жидкость или газ действует только сила тяжести – обычные земные условия.
Доливая воду в сосуд, в котором нижнее сечение закрыто резиновой пленкой, можно обнаружить, что
чем выше столб жидкости, тем больше давление
Объяснить это можно тем, что молекулы каждого слоя, притягиваясь к Земле, оказывают давление на слои, расположенные ниже. Чем таких слоев больше, тем больше суммарное давление.
Если теперь опускать сосуд с резиновой пленкой в воду, то можно заметить, что пленка прогибается тем сильнее, чем выше столб воды в сосуде по сравнению с уровнем наружной воды. А если уровни одинаковы, то пленка не прогибается.
Даже если пленка натянута не снизу, а сбоку, результат такой же. Будем опускать такую пробирку с пленкой в сосуд с водой. По мере опускания выгиб пленки становится меньше, пока не пропадет совсем.
Потому что по закону Паскаля давление одинаково передается во все стороны, в том числе и вбок. Когда давление воды в пробикре и снаружи в сосуде сравняются, пленка перестанет выгибаться. А произойдет это, когда уровни воды станут одинаковыми.Как вы думаете, почему?
От чего еще может зависеть давление жидкости?
Проведем теперь опыт с пробиркой, у которой дно может отпадать. Опустим ее в сосуд с водой. При этом дно не отпадет. (Почему?)
Если теперь начать наливать в пробирку воду, то в какой-то момент дно отпадет. (В какой?)
Сделаем вывод:
Внутри жидкости существует давление, на одном и том же уровне оно одинаково по всем направлениям. На более глубоких уровнях давление больше.
Расчет давления на дно и стенки сосуда
Давление жидкости на дно сосуда зависит от плотности жидкости и высоты столба, но не зависит от площади дна.
Гидростатический парадокс
Давление жидкости на глубине зависит только от высоты столба и ее плотности, но не зависит от массы жидкости или площади сечения столба. Это можно подтвердить таким опытом.
Будем с помощью прибора измерять давление одинаковых по высоте столбов жидкости в разных сосудах.
Стрелка отклоняется на одинаковую величину, то есть давление жидкости во всех сосудах одинаково. Это назфвается "гидростатическим парадоксом".
Сила давления жидкости на дно сосуда может отличаться от веса жидкости. Так, в первом сосуде сила давления больше веса, а в третьем меньше.
Давление на дне морей и океанов
Погружение на каждые 10 м добавляет 1 атмосферу к общему давлению. Человек не может выдержать погружение глубже, чем на 250 м даже в специальном жестком скафандре. Дальше используются батискафы и батисферы.
Самая большая глубина 10900 м в Марианской впадине.
