ТИСК СТОВПА РІДИНИ ТА ГЛИБОКОВОДНЕ ЖИТТЯ
Закон гідростатики було відкрито Паскалем у 1653 році. Суть закону така: тиск на поверхню рідини, який передається зовнішніми силами, передається в рідині в усіх напрямках однаково. Іншими словами, тиск на рідину передається не тільки в напрямку дії сили, а й рівнозначно в усі інші напрямки.
Цей закон виявився дуже корисним і знайшов широке застосування в промисловості. На законі Паскаля ґрунтується робота гідроавтоматики, яка керує автомобілями, верстатами з ЧПУ, літаками, іншими гідравлічними машинами.
Філософ, фізик, математик
Блез Паскаль
Формула гідростатичного тиску виглядає так:
m= pSh
P = mg/S = pgSh/S = phg
Де виходить, що гідростатичний тиск дорівнює добутку:
p - густина рідини,
g - прискорення вільного падіння, постійна величина,
h - висота стовпа рідини.
За нею відбувається розрахунок гідростатичного тиску.
Облік величини гідростатичного тиску може вестися різними способами. Якщо необхідно розрахувати повний або абсолютний гідростатичний тиск, що враховує атмосферний тиск, який діє на поверхню рідини, величина вимірюється в абсолютних технічних атмосферах. Але часто атмосферний тиск на вільній поверхні не враховують, визначаючи манометричний або надлишковий гідростатичний тиск - той, що діє понад атмосферний. Щоб знайти манометричний тиск, потрібно з абсолютного відняти атмосферний. Вимірюється надлишковий тиск також у технічних атмосферах, але вже надлишкових.
Якщо нестислива рідина перебуває в рівновазі, тиск по горизонталі завжди один і той самий. Вільна поверхня рідини завжди горизонтальна, за винятком місця біля стінок посудини. У нестисливої рідини густина не залежить від тиску. Якщо поперечний переріз циліндричного стовпа рідини дорівнює S, висота стовпа h, густина рідини ρ, тоді вага (P) цього стовпа дорівнює:
P=pgSH
Відповідно до (1) тиск на основу стовпа рідини становитиме величину:
p=P/S=pgh
Відповідно до формули (3) тиск, який чиниться на нижні шари рідини, більший, ніж на верхні. Через це тіло, занурене в рідину, відчуває дію виштовхувальної сили. Величину виштовхувальної сили визначає закон Архімеда: На тіло, що перебуває в рідині (газі), діє виштовхувальна сила, що дорівнює вазі рідини (газу), витісненої тілом. Ця сила називається силою Архімеда (FA):
FA=pgV
де V - об'єм тіла; ρ - густина рідини; g - прискорення вільного падіння. Сила Архімеда спрямована вгору.