Уравнения гидростатики

Выделим в «абсолютно» покоящейся жидкости произвольные точки и с координатами и (рис. 2.9). Удалив из трубок с запаянными верхними концами воздух, погрузим их отвесно в жидкость так, чтобы нижние открытые их концы совпали с точками и .

Под действием разности давлений жидкость в трубках поднимется до точек и . Давление в этих точках полагается равным нулю (хотя в действительности оно будет несколько выше нуля за счет упругости паров жидкости и остаточного воздуха в концах трубки).

Рис.2.9. Закон распределения давления

в «абсолютно» покоящейся жидкости

Применим основное уравнение гидростатики (2.10) к точкам и

.

и - это высоты столбов жидкости в трубках, измеренные относительно точек и . Таким образом, точки и лежат в одной горизонтальной плоскости. Высота для любой точки жидкости над плоскостью равна сумме высот

. (2.18)

В итоге приходим к выводу, что каждый из членов уравнения (2.18) представляет собой некоторую высоту, которым присвоены определенные названия:

- геометрическая (или нивелирная) высота;

- пьезометрическая высота;

- высота полного гидростатического напора.

Геометрический смысл основного уравнения гидростатики. Сумма геометрической и пьезометрической высоты равна полному гидростатическому напору и есть величина постоянная для всех точек данной покоящейся массы жидкости. Пьезометрическая высота (а с ней и гидростатическое давление ) может изменяться только ха счёт соответствующего изменения геометрической высоты , т.е. при увеличении уменьшается , и наоборот.