Элементы гидростатики
При отсутствии дополнительных сил, приложенных к поверхности покоящейся жидкости, давление по любой площадке внутри жидкого объема определяется лишь весом расположенного выше столба жидкости высотой Ар:
Р —P’g’hp, (1.3)
где р — гидростатическое давление на глубине А
(избыточное по отношению к атмосферному);
р — плотность жидкости;
g — ускорение свободного падения.
Для пресной воды р * 1 г/см3, для соленой морской воды — около 1,02+1,03 г/см3, а для высокоминерализованных подземных рассолов — 1,2+1,3 г/см3.
ВОПРОС. Почему при вторжении океанических вод в пласт, содержащий пресную воду, они тяготеют к его подошвенной зоне?
Запись формулы (1.3) предполагает постоянство плотности по глубине z. Для неоднородной жидкости
P~~8’Iq p(z)dz. (1.3а)
В частности, изменение плотности с глубиной может являться результатом сжатия жидкости в соответствии с законом Гука (1.1):
Р=Р„+Ар0 = р0-(1+|.) , (14)
где ро — плотность при атмосферном давлении.
Равнодействующая сил гидростатического давления, приходящихся на погруженное в жидкость тело, - есть выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме тела.
ВОПРОС. Корабль весом G, объемом V и с площадью днища о) лежит на морском дне (рис. 1.2); чему равно давление в точке А1 Прежде чем ответить на этот вопрос, заметьте, что он сформулирован некорректно и поставьте вопрос правильно (указание: в точке А действуют давления двух различных типов).
Рис. 1.2. Схема к оценке роди гидпростатического взвешивания
Особо напомним основные сведения о гидростатике капилляров.
В открытой капиллярной трубке, опущенной одним концом под уровень воды, гидростатическое давление р меньше атмосферного; на высоте z над уровнем воды оно равно:
p-p'gz, (1.5)
где z < hK;
hK — высота подъема воды в капилляре, определяемая формулой Лапласа:
h - ^
* Р*-гк' (1.6)
где ак — удельная сила поверхностного натяжения, равная для воды 8 Па см; гк — радиус капилляра.
Do'stlaringiz bilan baham: |