Закон Архимеда

Пусть тело цилиндрической формы погружено в жидкость плотностью ρ

так, что его нижнее основание находится на уровне h2, а верхнее – на уровне h1 (рис. 2.8). Тогда на верхнее основание цилиндра действует со стороны

жидкости сила гидростатического давления P₁, направленная вертикально вниз, а на нижнее основание цилиндра сила гидростатического давления P₂,

направленная вертикально вверх. Результирующая сил давления P будет

направлена вверх и равна:

P = P ₂ – P ₁ ;

P ₁ = p ₁ F ; P₂ = p ₂ F ,

где p₁, p₂ – гидростатические давления на уровнях h₁ и h₂ соответственно;

F – площадь основания цилиндра.

Силы давления можно представить в виде

P₁ = ρgh₁F ; P₂ = ρgh₂F

Таким образом, результирующая сила

P = ρgF(h₂ – h₁)= ρgV ,

где V – объем тела, погруженного в жидкость.

Сила P будет представлять собой выталкивающую силу, которую

называют силой Архимеда.

Закон Архимеда гласит: на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила P, направленная вертикально вверх и численно равная весу вытесненной жидкости.

Закон Паскаля

Закон Паскаля звучит так: внешнее давление, приложенное к жид­кости, находящейся в замкнутом резервуаре, передаётся внутри жидкости во все её точки без изменения. На этом законе основано действие многих гид­равличе­ских устройств: гидродомкратов, гидропрессов, гидропривода ма­шин, тормозных систем автомобилей.

Основывается на основном уравнении гидростатики: р = р₀ + ρgh

- внешнее давление р₀, приложенное к жидкости в замкнутом сосуде, передается внутри жидкости во все точки без изменения .

На его использовании основано действие простейших гидравлических машин: гидропресс, домкрат, гидроподъемники и др.

Рассмотрим на примере гидропресса (используется для обработки материалов давлением).

Если к поршню площадью ω, двигающемуся в малом цилиндре А, приложить силу Р₁, то жидкость получит добавочное давление:

p ₁ =  

По закону Паскаля это давление распространяется по всей жидкости без изменения и передается на поршень большей площади W, двигающегося внутри цилиндра В. Величина усилия, с которой поршень в цилиндре В будет двигаться вверх, составит:   P2 = p1W = P1

    Таким образом, сила Р₂ во столько раз больше силы Р₁, во сколько раз площадь поршня в цилиндре В больше площади поршня в цилиндре А. В действительности вследствие трения в цилиндрах, сила Р₂ будет несколько меньше рассчитанной по формуле (η=0,8).

Давление рабочей жидкости (обычно масло) в гидропрессах создается насосом и составляет 20…30 МПа.

Истечение жидкостей из отверстий и насадок.