Гидростатическое давление
Гидростатическое давление — это давление, которое покоящаяся жидкость создаёт своим весом. Чем глубже точка под поверхностью жидкости, тем больше это давление.
Формула
Здесь \(p\) — гидростатическое давление, \(\rho\) — плотность жидкости, \(g\) — ускорение свободного падения, а \(h\) — глубина точки относительно свободной поверхности. Вблизи поверхности Земли обычно принимают \(g\approx 9{,}8\ \text{м/с}^2\) или \(g\approx 10\ \text{м/с}^2\). Если учитывают также давление воздуха над жидкостью, полное давление равно \(p_{\text{полн}}=p_{\text{атм}}+\rho gh\). Величину \(\rho gh\) называют давлением столба жидкости.
Найдём давление воды на глубине \(2\ \text{м}\), если \(\rho=1000\ \text{кг/м}^3\), а \(g=10\ \text{м/с}^2\): \(p=1000\cdot10\cdot2=20000\ \text{Па}=20\ \text{кПа}\). Это избыточное давление относительно поверхности воды.
Гидростатическое давление — это скалярная величина, а давление в общем смысле может включать и другие причины. Кроме того, давление не следует путать с силой: сила давления зависит ещё и от площади поверхности, \(F=pS\). На одной и той же глубине в сообщающейся жидкости давление одинаково; это связано с гидростатическим парадоксом.
Как изменится гидростатическое давление при увеличении глубины в 3 раза в той же жидкости?
Главное
- Гидростатическое давление создаётся весом покоящейся жидкости.
- Для избыточного давления используется формула \(p=\rho gh\); оно возрастает с глубиной и плотностью жидкости.
- Давление и сила давления — разные величины: сила зависит также от площади поверхности.