Давление в жидкости и газе

Движение тел в жидкостях и газах.

Вязкость (внутреннее трение). Ламинарность и турбулентность.

Давление в жидкости и газе.

Тема 5.Элементы механики жидкостей и газов

Лекция №7.

Как известно, жидкость, имея определенный объем, принимает форму того сосуда, в который она заключена. Но в жидкостях в отличие от газов среднее расстояние между молекула­ми остается практически постоянным, поэтому жидкость обладает практически неиз­менным объемом.

Определение 1.

Единица давления — Паскаль (Па): 1 Па равен давлению, создаваемому силой 1 Н, равномерно распределенной по нормальной к ней поверхности площадью 1 м² (1 Па=1 Н/м²).

Давление при равновесии жидкостей (газов) подчиняется закону Паскаля.

Давле­ние в любом месте покоящейся жидкости одинаково по всем направлениям, при­чем давление одинаково передается по всему объему, занятому покоящейся жидкос­тью.

Примечание. Б. Паскаль (1623—1662) — французский ученый.

Рассмотрим, как влияет вес жидкости на распределение внутреннего давления.

При равновесии жидкости давление по горизонтали всегда одинаково, иначе не было бы равновесия. Поэтому свободная поверхность покоящейся жидкости всегда горизонтальна вдали от стенок сосуда.

Если жидкость несжимаема, то ее плотность не зависит от давления. Тогда при поперечном сечении S столба жид­кости, его высоте h и плотности r вес будет равен – P=r·g·S·h, а давление на нижнее основание

(2)

Определение 2.

Давление (r·g·h ) называется гидростатичес­ким давлением.

Согласно формуле (2), сила давления на нижние слои жидкости будет больше, чем на верхние. Этот факт устанавливается законом Архимеда.

Законом Архимеда, формулировка

На тело, погруженное в жидкост, действует со стороны этой жидкости направленная вверх выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости:

F_А=r·g·V, (3)

где r — плотность жидкости, V— объем погруженного в жидкость тела.