Вывучаем ціск вадкасці. робім высновы

Каб разабрацца з пытаннем «Ціск вадкасці», пачнем з класічных прыкладаў і паступова пяройдзем да разгляду больш складаных і заблытаных варыянтаў. Для пасудзіны цыліндрычнай формы, у якога сценкі строга вертыкальныя, а дно гарызантальнае, гідрастатычны ціск вадкасці, налітай на вышыню h, для кожнай кропкі дна будзе нязменнай. Формула для разліку гэтай велічыні будзе выглядаць як p = rgh, дзе r - шчыльнасць вадкасці; g - паскарэнне вольнага падзення; h - вышыня слупка вадкасці. Велічыня p для ўсіх кропак дна аднолькавая.

Уводзячы ў формулу плошчу дна пасудзіны S, можна разлічваць сілу ціску F. Улічваючы, што ціск вадкасці на дно пасудзіны ў кожным пункце аднолькава, то лагічным высновай прыходзім да формулы F = rghS.

Нескладана заўважыць, што ў дадзеным выпадку сіла ціску на дно роўная вазе вадкасці, налітай у цыліндрычны посуд правільнай формы. Выглядае парадаксальна, але мае навуковае і лагічнае тлумачэнне выказванне, што формула F = rghS працуе і для сасудаў самай рознай формы. Іншымі словамі, пры аднолькавых велічынях S - плошчы дна і h - вышыні ўзроўню вадкасці ціск вадкасці на дно аднолькава для ўсіх сасудаў па-за залежнасці ад таго, які аб'ём месціць кожны асобны посуд. Пры гэтым вага рэальна залітай вадкасці ў посуд адвольнай формы можа быць і менш, і больш сілы ціску на дно, але заўсёды будзе задавальняць вышэйапісаным правілу.

Вынікаючы асноўнаму прынцыпу фізікі правяраць тэарэтычныя высновы на практыцы, Паскаль прапанаваў скарыстацца прыборам, названым яго ж імем. Разыначкай гэтага прыбора з'яўляецца спецыяльная падстаўка, якая дазваляе замацоўваць посуд рознай формы, у якіх адсутнічае дно. Дно сасудаў выконвае шчыльна прыціснутая знізу пласціна, якая знаходзіцца на адным плячы каромысла вагаў.

Усталёўваем гірку на кубак іншага каромысла і пачынаем напаўняць посуд вадой. Калі ціск вадкасці створыць сілу, якая перавышае вагу гіркі, вадкасць адкрые пласціну, і лішак яе выльецца. Вымераючы вышыню вадзянога слупа, можна вылічыць колькасную значэнне сілы яго ціску на дно і параўнаць з вагой гіры.

Прымаючы пад увагу магчымасць дамагчыся большай сілы ціску малой колькасцю вады, толькі павялічваючы вышыню ўзроўню вадзянога слупа, можна даць тлумачэнне яшчэ аднаму цікаваму вопыту, таксама апісанаму Паскалем.

Да верхняй вечку новай старанна законопаченной бочкі, да краёў напоўненай вадой, была прымацаваная доўгая трубка, па якой залівалі ваду. Трубка мела невялікае сячэнне, пары кубкаў вады апынулася досыць, каб вадзяны слуп падняць на значную вышыню. У пэўны момант новая дыхтоўная бочка не вытрымала і разарвалася па швах. Па-за залежнасці ад колькасці залітай вадкасці, менавіта вышыня вадзянога слупа прывяла да павелічэння ціску на дно бочкі. У выніку была створана крытычная велічыня сілы, якая і прывяла да разрыву ёмістасці.

Розніца рэальнага вагі вадкасці і сілы ціску на дно пасудзіны кампенсуецца за кошт сілы, якую выклікае ціск вадкасці на сценкі пасудзіны. Менавіта нахіл сценак пасудзіны прыводзіць да таго, што гэты ціск альбо накіравана уверх, альбо ўніз, адпаведна, прыводзячы сістэму ў раўнавагу.

Пасудзіна, які мае звужэнне дагары, падвяргаецца ціску вадкасці, накіраванае ўверх. Цікавы досвед можна правесці, падрыхтаваўшы нескладаную ўстаноўку. Неабходна на нерухома замацаваны поршань надзець цыліндр, які пераходзіць у трубку, устаноўленую вертыкальна. Заліваючы ваду праз трубку, назіраем, як запаўненне прасторы над поршнем прыводзіць да ўзняцця цыліндру ўверх.

Падводзячы вынік, паняцце «ціск» можам вызначыць як стаўленне сілы, якая дзейнічае перпендыкулярна ў дачыненні да паверхні, да яе плошчы. Адзінкавым ціскам з'яўляецца велічыня, роўная аднаму Паскалю (1 Па) і адпаведная дзеяння сілы ў адзін Ньютон (1 Н) на адзін квадратны метр (1 кв.м).

Згодна з Законам Паскаля, ціск, якое адчувае вадкасць (газ), перадаецца без змен да кожнай кропцы аб'ёму вадкасці (газу). Ўласнае ціск вадкасці (газу) аднолькава на канкрэтнай вышыні. З глыбінёй яно павялічваецца.