Относительный покой жидкости. Равноускоренное прямолинейное движение

При неравномерном или непрямолинейном движении на

частицы жидкости кроме силы тяжести действуют еще и силы инерции,

причем если они постоянны по времени, то жидкость принимает новое

положение равновесия. Такое равновесие жидкости называется

относительным покоем.

В первом примере определим поверхности уровня в жидкости, находящейся в цистерне, в то время как цистерна движется по горизонтальному пути с постоянным ускорением a(рис.2.6).

К каждой частице жидкости массы m должны быть в этом случае приложены ее вес G=mg и сила инерции P(и), равная по величине ma. Равнодействующий этих сил направлена к вертикали под углом α, тангенс которого

Так как свободная поверхность, как поверхность равного давления должна быть нормальна к указанной равнодействующей, то она в данном случае представит собой уже не горизонтальную плоскость, а наклонную, составляющую угол α с горизонтом. Учитывая, что величина этого угла зависит только от ускорений, приходим к выводу, что положение свободной поверхности не будет зависеть от рода находящейся в цистерне жидкости. Любая другая поверхность уровня в жидкости также будет плоскостью наклоненной к горизонту под углом α. Если бы движение цистерны было не равноускоренным, а равнозамедленным, направление ускорения изменилось бы на обратное, и наклон свободной поверхности обратился бы в другую сторону(см. рис.2.6, пунктир)