Давление в жидкости и газе

1. Как сила тяжести действует на жидкости и газы?

Все тела со­сто­ят из мо­ле­кул. И жид­ко­сти тоже. На все тела на Земле дей­ству­ет сила тя­же­сти. Мо­ле­ку­лы жид­ко­сти при­тя­ги­ва­ют­ся к земле. Мо­ле­ку­лы верх­них слоев вслед­ствие сво­е­го при­тя­же­ния к Земле дей­ству­ют своим весом на мо­ле­ку­лы по­сле­ду­ю­щих слоев (Рис. 1).

Мо­ле­ку­лы верх­них слоев жид­ко­сти и газа своим весом дей­ству­ют на мо­ле­ку­лы ниж­них слоев

Рис. 1. Мо­ле­ку­лы верх­них слоев жид­ко­сти и газа своим весом дей­ству­ют на мо­ле­ку­лы ниж­них слоев

Таким об­ра­зом, со­зда­ет­ся дав­ле­ние. По за­ко­ну Пас­ка­ля оно пе­ре­да­ет­ся во всех на­прав­ле­ни­ях. Убе­дить­ся в этом можно на опыте.

2. Доказательство существования давления в жидкости

Возь­мем труб­ку. С одной сто­ро­ны она от­кры­та, с дру­гой сто­ро­ны ее за­тя­ну­ли ре­зи­но­вой плен­кой.

Труб­ка для изу­че­ния дав­ле­ния в жид­ко­сти

Рис. 2. Труб­ка для изу­че­ния дав­ле­ния в жид­ко­сти

Сей­час уро­вень этой плен­ки вро­вень с тор­цом труб­ки. Но если на­лить в труб­ку неко­то­рое ко­ли­че­ство жид­ко­сти, то мы уви­дим, что плен­ка про­гну­лась.

Если те­перь взять сосуд с жид­ко­стью и по­гру­зить труб­ку вер­ти­каль­но в сосуд, то можно убе­дить­ся, что дав­ле­ние внут­ри жид­ко­сти, на­хо­дя­щей­ся в этом со­су­де, дей­стви­тель­но су­ще­ству­ет.

Будем по­сте­пен­но по­гру­жать труб­ку в жид­кость и на­блю­дать за плен­кой на ниж­нем конце труб­ки. Можно ви­деть, что про­гиб плен­ки умень­ша­ет­ся по мере по­гру­же­ния труб­ки в жид­кость. А когда уро­вень жид­ко­сти в труб­ке и в со­су­де ста­нут оди­на­ко­вы­ми, про­гиб плен­ки пол­но­стью ис­чез­нет (Рис. 3).

По про­ги­бу ре­зи­но­вой плен­ки можно су­дить об из­ме­не­нии дав­ле­ния в жид­ко­сти с глу­би­ной

Рис. 3. По про­ги­бу ре­зи­но­вой плен­ки можно су­дить об из­ме­не­нии дав­ле­ния в жид­ко­сти с глу­би­ной

Это го­во­рит о том, что внут­ри жид­ко­сти су­ще­ству­ет дав­ле­ние, и оно ме­ня­ет­ся с глу­би­ной. Чем глуб­же мы по­гру­жа­ем­ся в жид­кость, тем дав­ле­ние жид­ко­сти ста­но­вит­ся боль­ше. Такое дав­ле­ние на­зы­ва­ет­ся гид­ро­ста­ти­че­ским, так как со­зда­ет­ся непо­движ­ной жид­ко­стью (от гре­че­ских слов hydor – вода, statos – непо­движ­ный).

3. Существует ли подобное давление в газах?

Мо­ле­ку­лы газов также при­тя­ги­ва­ют­ся к Земле, по­это­му дав­ле­ние, по­доб­ное гид­ро­ста­ти­че­ско­му дав­ле­нию жид­ко­стей, без­услов­но, су­ще­ству­ет. Толь­ко необ­хо­ди­мо пом­нить, что плот­ность газов зна­чи­тель­но мень­ше, чем плот­ность жид­ко­стей. И по­это­му, при про­чих рав­ных усло­ви­ях, дав­ле­ние газа во много раз мень­ше, чем дав­ле­ние жид­ко­стей.

 

Итак, бла­го­да­ря при­тя­же­нию к Земле, внут­ри жид­ко­стей и газов су­ще­ству­ет дав­ле­ние. А от каких па­ра­мет­ров за­ви­сит это дав­ле­ние, вы узна­е­те на сле­ду­ю­щих уро­ках.

Последнее изменение: Вторник, 22 Май 2018, 11:26