Самостоятельная работа-1 Вопросы, связанные с равновесным состоянием жидкостей, основным уравнением гидростатики, законом Архимеда и законом Паскаля в машиностроении

Основное уравнение гидростатики.
Это уравнение, позволяю­щее определить давление р в любой точке покоящейся жидкости.
Его записывают в следующем виде:
где — давление на поверхности жидкости (это может быть дав­ление газа или поршня); g — ускорение свободного падения; h — расстояние от рассматриваемой точки до поверхности. Согласно закону Паскаля давление , создаваемое внешними силами на поверхности жидкости в замкнутом сосуде, передается одинаково во все точки жидкости. В соответствии с этим законом давление, действующее на поверхности жидкости, будет добавляться к дав­лению в каждой точке объема независимо от ее положения по глубине.
Действие закона Паскаля можно проследить на примере рабо­ты гидравлического пресса (рис. 6.2), предназначенного для полу­чения больших усилий при прессовании материалов. Этот пресс включает в себя два цилиндра разного диаметра, соединенные трубой. В цилиндры помещены поршни. При воздействии силы на поршень меньшего диаметра с площадью сечения на жид­кость будет оказано давление
По закону Паскаля это давление передается во все точки жид­кости в замкнутом пространстве, в том числе на поверхность пор­шня сечением .Тогда сила воздействия на этот поршень
Выразив р через силу получим цилиндру с сечением малой пло­щади, создают необходимое для испытаний значительное давление, которое по закону Паскаля пере­дается через соединительные труб­ки и воздействует на все стенки корпуса испытуемого аппарата.
Если в практических расчетах оперировать избыточным давле­нием, полагая, что в открытом сосуде давление на поверхности жидкости равно нулю ( = 0), то согласно формуле (6.1) давле­ние на глубине h
Горизонтальную плоскость, проведенную на произвольной вы­соте (там, где удобно), в гидравлике называют плоскостью сравне­ния.
Если от плоскости сравнения провести вертикаль до некото­рой точки жидкости, например точки A на рис. 6.3, то ее высоту в гидравлике называют геометрическим напором z в точке А.
Если к сосуду на некоторой глубине (на уровне точки А) присо­единить открытую сверху вертикальную трубку (ее называют пье­зометрической), то жидкость поднимется в ней до определенной высоты. Эту высоту называют пьезометрическим напором .
В сумме геометрический напор 1 и пьезометрический напор h_p образуют гидростатический напор h_r.