Давление жидкостей и газов. Закон Паскаля

Научиться понимать, что давление в жидкостях и газах передаётся одинаково во все стороны, и объяснять это явление на примерах.

Закон Паскаля лежит в основе работы гидравлических машин (домкратов, тормозов), водопровода, подводных лодок и даже нашего организма. Понимание давления помогает объяснить, почему всплывают пузырьки, почему у глубоководных рыб особое строение и как работают фонтаны.

• Давление — это сила, действующая на единицу площади поверхности.
• Жидкости и газы передают давление во все стороны одинаково.
• Давление внутри жидкости увеличивается с глубиной.
• Газы, в отличие от жидкостей, легко сжимаются, но закон Паскаля для них тоже выполняется.
• Закон Паскаля объясняет, почему пузырьки воздуха в воде имеют форму шара.
• Гидравлические машины используют закон Паскаля для увеличения силы.

Давление

Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Обозначается буквой p, измеряется в паскалях (Па).

Закон Паскаля

Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку одинаково во всех направлениях.

Гидростатическое давление

Давление, которое создаёт неподвижная жидкость из-за силы тяжести. Оно зависит от плотности жидкости, ускорения свободного падения и глубины.

Атмосферное давление

Давление, которое оказывает воздушная оболочка Земли на все тела на её поверхности.

Сообщающиеся сосуды

Сосуды, соединённые между собой ниже уровня жидкости. В них однородная жидкость устанавливается на одном уровне.

• Формула давления: p = F / S, где F — сила (в ньютонах), S — площадь (в квадратных метрах).
• Единица давления — паскаль (Па): 1 Па = 1 Н/м².
• Формула гидростатического давления: p = ρgh, где ρ — плотность жидкости, g ≈ 9,8 Н/кг, h — глубина.
• Закон Паскаля справедлив и для жидкостей, и для газов, но для газов он выполняется только при небольших изменениях давления.
• В сообщающихся сосудах уровни однородной жидкости одинаковы, независимо от формы сосудов.
• Гидравлический пресс позволяет выиграть в силе во столько раз, во сколько площадь большого поршня больше площади малого.

1. Пример 1случай
   • Когда мы выдавливаем зубную пасту из тюбика, давление, создаваемое пальцами, передаётся по всей пасте, и она выходит из отверстия
2. Пример 2случай
   • Пузырёк воздуха в воде всегда имеет форму шара, потому что давление воды одинаково со всех сторон
3. Пример 3случай
   • В фонтане вода поднимается вверх благодаря разности давлений в сообщающихся сосудах
4. Пример 4случай
   • Гидравлический домкрат позволяет поднять автомобиль, прикладывая небольшую силу к малому поршню

• Если надуть воздушный шарик и сжать его с одной стороны, он станет выпуклым со всех сторон — это прямое проявление закона Паскаля для газов.
• Глубоководные рыбы имеют специальный плавательный пузырь, который позволяет им выдерживать огромное давление на глубине.
• Закон Паскаля был открыт Блезом Паскалем в 1653 году, но опубликован уже после его смерти.

• Не пытайся самостоятельно разбирать или ремонтировать гидравлические устройства под давлением — это опасно.
• При работе с жидкостями под давлением (например, в шприце) не направляй струю на себя или других людей.

• Давление твёрдых тел
• Атмосферное давление
• Закон Архимеда
• Плавание тел