Z
ρ + dx
x
y
Рассмотрим жидкость находящуюся в состоянии равновесия. Выделим из нее бесконечно малый элемент в форме параллелепипеда. Рассмотрим давление, действующее по направлению оси Ч на элемент жидкости. Предположим, что в центре левой грани будет действовать давление ρ, тогда в центре правой грани будет действовать давление перпендикулярное этой грани и равное ρ + dx.
Тогда сила давления, действующая на левую грянь равна:
рлг = ρ●dy●dz; рпг = (ρ + dx) ●dy●dz.
Кроме того, на выделенный элемент жидкости будет действовать массовая сила в направлении оси ОХ:
М = ρ●dy●dz●Х,
где Х-проекция ускорения всех массовых сил на ось Ох.
Для того чтобы элемент находился в равновесии, сумма всех сил должна быть равна нулю.
ρ●dy●dz - (ρ + dx) ●dy●dz + ρ●dy●dz●Х = 0.
●dx●dy●dz + ρ●dy●dz●Х = 0.
-+ ρХ = 0. |dx
-+ ρХ = 0. |dy
-+ ρХ = 0. |dz
Получили систему дифференциальных уравнений равновесия жидкости Эйлера.
Она выражает в дифференциальной формуле закон распределения гидростатического давления, как несжимаемой капельной жидкости, так и сжимаемой. Для того, чтобы определить действие сил в направлении всех трех координатных осей умножим уравнения на dx, dy, dz соответственно и сложим:
dx + ρХ = 0.
+ dy + ρХ = 0.
dz + ρХ = 0
_____________
dx + dy + dz = p (Xdx +Ydy +Zdz)
Так как гидростатическое давление зависит только от трех независимых переменных X, Y, Z, то левая части уравнения представляет собой сумму трех част. Дифференциалов
dρ=p (Xdx +Ydy +Zdz) – основное дифференциальное уравнение равновесия жидкостей.