Реферат перед тем, как приступить к основной части статьи, охарактеризуем жидкость. Основные отличительные черты жидкостей

Пример решения задачи с использованием закона Паскаля
Водолазы при подъеме затонувшего судна работали на глубине 50 м. Определить давление p воды на этой глубине и силу P давления на скафандр водолаза, если площадь его поверхности S равна 1 м 2 .
Атмосферное давление считать равным 1013 МПа (0,1013×106 Па), плотность воды – 1000 кг/м 3 .
Решение:
Определим давление, оказываемое столбом воды на глубине 50 м (в Па) :
ρgH = 1000×9,81×50 = 4,9×105 Па.
Применив основное уравнение гидростатики, с учетом атмосферного давления, найдем давление на глубине 50 м:
p = p₀ + ρgH = 1,013×105 + 4,9×105 = 5,91×105 Па ≈ 0,59 МПа.
Силу давления столба воды на скафандр водолаза определим по формуле:
P = pS = 5,91×105×1 = 591000 Н = 591 кН.
Основное уравнение гидростатики и закон Паскаля широко применяются при решении многих инженерных задач. Свойства жидкости передавать производимое на нее давление без изменения используется при конструировании гидравлических прессов, домкратов, гидроаккумуляторов, гидроприводов и других механизмов. Основной принцип работы этих устройств основа на пропорциональной разности сил, приложенных к поршням гидроцилиндров, имеющих разный диаметр: P₁S₂ = P₂S₁ .
В состоянии равновесия на жидкость действуют внешние силы двух видов: поверхностные и массовые.
Поверхностные силы пропорциональны площади той поверхно­сти, по отношению к которой рассматривают их действие. Такая поверхность может находиться на границе раздела жидкости и газа или жидкости и твердого тела. Например, сила действия столба атмосферного воздуха на поверхность воды в пруду во много раз больше, чем на поверхность воды в стакане.
Массовые силы, по определению, пропорциональны массе жид­кости. Их природа может быть различной. В гидравлике в качестве массовых сил рассматривают силы тяжести и инерции (в том чис­ле центробежные силы). Например, железнодорожная цистерна начинает движение с территории завода с ускорением. При этом залитая в нее жидкость испытывает действие массовых сил: соб­ственного веса и сил инерции, вызванных ускорением.
Суммарную внешнюю силу, являющуюся результатом действия поверхностных и массовых сил на единицу площади поверхнос­ти, называют гидростатическим давлением р:
где S — площадь поверхности, м 2 , на которую действует сила F,Н.
Единица измерения давления — Н/м 2 , или Па (паскаль).
Гидростатическое давление обладает следующими свойствами. Во-первых, оно всегда действует перпендикулярно поверхности раздела и направлено внутрь объема жидкости. Это означает, что давление является сжимающим. Каждую частицу жидкости сжи­мают со всех сторон окружающие ее частицы. Во-вторых, гидро­статическое давление в каждой данной точке жидкости одинако­во по всем направлениям (независимо от ориентации площадки, на которую оно действует).
Давление может быть измерено относительно нулевого значе­ния — абсолютного вакуума. В этом случае его называют абсолют­ным. В производственной практике понятие абсолютного давления применяют редко, например при расчете допустимой высоты вса­сывания насоса (см. гл. 7). характеризуется отрицательным давлением по отношению к ат­мосферному. Понятия вакуума, абсолютного и избыточного дав­ления проиллюстрированы на рис. 6.1.