РУҚА
Тапсырмалар № 5, 18 · ЕГЭ

Гидравлическое равновесие

Передача давления в покоящейся жидкости и равновесие соединённых сосудов
2 мин чтенияҚиындық: Обновлено 27 қыркүйек 2026

Гидравлическое равновесие — это состояние покоя жидкости, в котором давление передаётся во все стороны, а в соединённых сосудах уровни однородной жидкости устанавливаются на одной высоте.

Гидравлическое равновесиеСлово «гидравлический» происходит от греческих слов, связанных с водой и трубой.
Состояние покоя жидкости, при котором в каждой точке выполняются условия равновесия, а давление определяется внешним воздействием и глубиной. Передача внешнего давления описывается законом Паскаля, а изменение давления с глубиной — гидростатическим давлением.
\(p\)
давление
Па
\(rho\)
плотность жидкости
кг/м³
\(h\)
глубина или высота столба жидкости
м
\(g\)
ускорение свободного падения
м/с²

Давление в покоящейся жидкости

Если на жидкость действует дополнительное давление, например поршень нажимает на её поверхность, это давление без уменьшения передаётся каждой части жидкости и стенкам сосуда. В одной и той же горизонтальной плоскости однородной покоящейся жидкости давление одинаково. С увеличением глубины давление возрастает из-за веса вышележащего столба жидкости.

\[p=p_0+\rho gh\]

Здесь \(p_0\) — давление на свободной поверхности, \(\rho gh\) — гидростатическая добавка. Если сравниваются точки на одной глубине и в одной связной жидкости, их давления равны.

Соединённые сосуды

В соединённых сосудах однородная жидкость при открытых и сообщающихся с атмосферой поверхностях устанавливается на одном уровне. Иначе возникла бы разность давлений у основания, и жидкость продолжала бы перетекать до выравнивания.

№
Пример

В U-образную трубку налили воду. После прекращения движения свободные поверхности воды находятся на одной высоте, даже если колена трубки имеют разную форму. В точках на одном горизонтальном уровне давление одинаково.

!
Не путайте

Равные уровни относятся к одной и той же однородной жидкости при одинаковом внешнем давлении. Если в сообщающихся сосудах находятся разные несмешивающиеся жидкости, их уровни не обязаны совпадать: сравнивают давления на одном уровне с учётом плотностей.

Проверьте себя

Что произойдёт с уровнями воды в открытых сообщающихся сосудах после прекращения движения?

Главное за минуту

Главное

  • Гидравлическое равновесие означает отсутствие движения жидкости и выполнение условий равенства давлений.
  • Внешнее давление передаётся во все стороны, а давление с глубиной изменяется по формуле \(p=p_0+\rho gh\).
  • В открытых сообщающихся сосудах однородная жидкость устанавливается на одном уровне.