Гидростатическое давление p — это скалярная величина, характеризующая напряжённое состояние жидкости. Давление равно модулю нормального напряжения в точке:
Давление в системе СИ измеряется в паскалях: Па = Н / м2 .
Связь единиц давления в различных системах измерения такая:
100 000 Па = 0,1 МПа = 1 кгс/см2 = 1 ат = 10 м вод. ст.
Два свойства гидростатического давления:
- 1. Давление в покоящейся жидкости на контакте с твёрдым телом вызывает напряжения, направленные перпендикулярно к поверхности раздела.
- 2. Давление в любой точке жидкости действует одинаково по всем направлениям.
Это свойство отражает скалярность давления.
Основное уравнение гидростатики Основное уравнение гидростатики гласит, что полное давление в жидкости p равно сумме внешнего давления на жидкость p0 и давления веса столба жидкости pж, то есть.
p = p0 + pж = p0 + h, (5).
где h — высота столба жидкости над точкой (глубина её погружения), в которой определяется давление (рис. 2). Из уравнения следует, что давление в жидкости p увеличивается с глубиной h и зависимость является линейной.
В частном случае для открытых резервуаров и водоёмов, сообщающихся с атмосферой (рис. 3), внешнее давление на жидкость равно атмосферному давлению p0 = pатм = 101 325 Па? 1 ат. Тогда основное уравнение гидростатики принимает вид.
p = pатм + hp. (6).
где hp — пьезометрическая высота.
Избыточное давление (манометрическое) pизб есть разность между полным и атмосферным давлением. Из последнего уравнения получаем, что для открытых резервуаров избыточное давление равно давлению столба жидкости.
pизб = pман = p — pатм =? hp .
Гидростатическое давление и его виды. Поле давления. Поверхность равного давления и плоскость уровня.