Основное уравнение гидростатики

Гидростатика - это раздел гидравлики, изучающий законы равновесия жидкости и их практическое применение.

В неподвижной жидкости нe действуют касательные силы, поэтому на нее действуют из поверхностных сил только силы давления. Давление в неподвижной жидкости называется гидростатическим и обладает следующими свойствами:

1)давление на внешней поверхности всегда направлено пo нормали внутрь объема жидкости;

2) давление на внешней поверхности передается всем точкам этой жидкости и пo всем направлениям одинаково.

Эти положения известны под названием закона Паскаля.

Пусть жидкость содержится в сосуде и на ее свободной поверхности действует давление р _о.

Найдем гидростатическое давление в произвольной точке М, находящейся на глубине h. Выделим около т. М элементарную горизонтальную площадку ds и построим на ней вертикальный цилиндрический объем.

Рассмотрим условия равновесия выделенного объема в проекции на вертикаль: pds = р _о ds + rghds,

где р – давление жидкости на нижнее основание цилиндра. Теперь оно является внешним для выделенного объема жидкости и направлено вглубь объема, т.е. вверх;

rghds – вес объема жидкости.

Сократив на ds, получаем: р = р _о+ ρgh - основное уравнение гидростатики.

По нему можно подсчитать полное давление в любой точке покоящейся жидкости. Оно складывается из давления на внешней поверхности жидкости и давления столба жидкости. Давление жидкости возрастает с увеличением глубины и на данной глубине есть величина постоянная.

Дата добавления: 2014-01-04