Гидростатический парадокс заключается в том, что если стенки сосуда расположены горизонтально, то сила давления на дно сосуда зависит лишь от плотности жидкости, высоты столба жидкости и объема сосуда и не зависит от формы и объема сосуда.
Давление жидкости на криволинейную поверхность
Жидкость внутри – а и жидкость снаружи б
Закон Архимеда
Применим данный прием нахождения вертикальной составляюшей силы давления жидкости на криволинейную стенку для доказательства известного закона Архимеда.
Пусть в жидкость погружено тело произвольной формы объемом . Спроектируем это тело на свободную поверхность жидкости и проведем проектирующую цилиндрическую поверхность которая касается поверхности тела по замкнутой кривой. |
Эта кривая отделяет верхнюю часть поверхности тела ACB от нижней его части ADB. Вертикальная составляющая силы избыточного давления жидкости на верхнюю часть поверхности тела направлена вниз и равна весу жидкости в объеме AA,B,BCA. Вертикальная составляющая силы избыточного давления жидкости на нижнюю часть поверхности тела направлена вверх и равна весу жидкости в объеме AA,B,BDA. Вертикальная равнодействующая силы давления жидкости на тело будет направлена вверх и равна весу жидкости в объеме, равном разности указанных двух объемом, т.е. в объеме тела:
|
|