Хидростатично налягане в неподвижна течност

Страницата е създадена на:18 ноември 2017 и редактирана на:10 август 2019

Дялът от механиката, който изучава поведението на неподвижни течности се нарича хидростатика.

Ако имаме наподвижна течност скоростта v = 0 и първото събираемо (динамичното налягане) в уравнението на Бернули също е нула. Тогава уравнението на Бернули придобива вида:

ρ . g . h + p = const.

Нека височината h да отчитаме от повърхността на течността и да предположим, че върху течността не се упражнява външно налягане, т.е. на повърхността на течността p = 0. В този случай константата в дясната страна е нула и следователно може да се запише че:

p = − ρ . g . h.

Като имаме предвид, че се уговорихме височината h да отчитаме от повърхността на течността, то в посока надолу под повърхността h е отрицателно число и − h е дълбочината под повърхността на течността. Вижда се че с навлизане в дълбочина под повърхността на течността налягането p нараства правопропорционално на дълбочината − h.

Това се обяснява с действието на силата на тежестта, която кара всеки слой на течността да притиска по долните слоеве. Колкото по-надълбоко навлизаме в течността толкова става по-голямо теглото на разположените отгоре слоеве и налягането се увеличава. Налягането във вътрешността на течността, което се дължи на теглото на разположените отгоре слоеве се нарича хидростатично налягане.

Хидростатичното налягане се дължи само на височината (или дебелината) на слоя течност, разположен над дадено ниво, но не и на количеството на течността. Дори и много тънък стълб вода създава същото налягане каквото създава и океана на същата дълбочина.

С увеличаването на налягането в дълбочина трябва, например, да се съобразяват конструкторите на подводници или други, предназначени за работа под вода уреди. (Колкото за по-големи дълбочини са предназначени тези уреди, толкова по-здрави трябва да са конструкциите им, за да издържат на голямото налягане.) С хидростатичното налягане трябва да се съобразяват проектантите на тръбопроводи, ако тези тръбопроводи ще свързват пунктове, разположени на различна надморска височина върху терена и т.н.

Водата, намираща се в стъблата на растенията упражнява хидростатично налягане върху клетките и тъканите им и играе роля при жизнените процеси в растенията.

Предишна страница: Уравнение на Бернули при идеални флуиди

Следваща страница: Хидродинамичен парадокс