Гидростатическое давление — это давление в жидкости, обусловленное силой тяжести.

Гидростатическое давление внутри жидкости не зависит от формы сосуда, и определяется на основании общего гидростатиче­ского закона: давление в любой точке покоящейся жидкости равно внешнему давлению (давления у поверхности жидкости), и гидростатического давления:

p = p₀ + ρgh

где: g – ускорение свободного падения,

  ρ – плотность жидкости (кг/куб.м)

  h – глубина (высота столба жидкости)

  p – давление в паскалях.

Давление у поверхности жидкости часто равно атмосферному давлению.

Закон Паскаля: жидкости и газы передают оказываемое на них давление по всем направлениям одинаково.

Основной величиной в законе Паскаля является давление. Оно измеряется в Паскалях (Па).

Давление (P) – отношение силы (F), которая действует на поверхность перпендикулярно, к ее площади (S).

Следовательно: P=F/S.

Формулу закона Паскаля можно прочитать следующим образом: Паскаль равен силе в 1Н, которая действует на поверхность площадью 1 кв. метр – 1Па=1Н/м².

Особенности давления газа и жидкости:

Находясь в закрытом сосуде, мельчайшие частицы жидкостей и газов – молекулы, ударяются о стенки сосуда. Так как эти частицы подвижны, то из места с более высоким давлением они способны передвигаться в место с низким давлением, т.е. в течение короткого времени оно становиться равномерным по всей поверхности занимаемого сосуда.

Опыт с шариком.

В практике давление измеряется следующими единицами:

· Паскаль (принято в системе СИ, основная единица измерения давления по ГОСТ РФ); Па = [Ньютон / м²].

· Бар (единица, принятая в Европе); 1 bar = 0,1 МПа.

· Миллиметр ртутного столба.

· Метр водяного столба.

· Фунт – сила на квадратный дюйм – psi (единица, принятая в Северной Америке); 1 psi = 52,2 мм рт. ст.

· Килограмм-сила на квадратный сантиметр (единица измерения давления, широко применяемая ранее в СССР); 1 bar = 1, 02 кгс/ см².

Большая часть гидростатических машин и приборов исполь­зует свойства сообщающихся сосудов. Общее свойство сообща­ющихся сосудов заключается в том, что если на свободных поверх­ностях сообщающихся сосудов давление одинаково и они запол­нены одинаковой жидкостью, то во всех сосудах уровни будут одинаковыми.

Можно показать, что в сообщающихся сосудах, заполненных жидкостями с различными удельными весами, высота столбов жидкостей над уровнем раздела обратно пропорциональна удель­ным весам. Из рис. видно, что давления в обоих сообщающихся сосудах будут одинаковы на плоскости, проведенной через по­верхность раздела 00.

Приравняв давление в этом сечении в пра­вом и левом сосудах:

получим, что:         

.

Задача. В U образную трубу налиты вода и бензин. Определить плотность бензина, если Н_б = 500мм, h_в = 350мм. Капиллярный эффект не учитывать.

Решение:

По основному уравнению гидростатики – давление по сечению 0-0 одинаково как для левой, так и для правой трубы.

р_а +rбgH_б = r_вgh_в+p_a

где, p_а – атмосферное давление, для левой и правой труб одинаково;

r_в =1000кг/м³ - плотность воды.

Отсюда:

r_бgH_б = r_вgh_в

тогда