Давление, закон Паскаля, гидравлический пресс
Почему лыжи не проваливаются в снег, а каблуки проваливаются? Почему газ в баллоне давит на стенки? Разберём, что такое давление и как оно передаётся.
Почему лыжи не проваливаются в снег, а ботинки проваливаются?
Давление — это физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.
p = F / S
Единица давления: паскаль (Па). 1 Па = 1 Н/м².
Другие единицы: 1 кПа = 1000 Па, 1 гПа = 100 Па, 1 МПа = 10⁶ Па.
Почему газ давит на стенки сосуда?
Газ состоит из огромного числа молекул, которые непрерывно и хаотично движутся. Ударяясь о стенки сосуда, молекулы передают им импульс — это и создаёт давление.
Давление газа зависит от:
Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся во все стороны одинаково.
Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в каждую точку жидкости или газа без изменений во всех направлениях.
Это верно только для жидкостей и газов — потому что их молекулы подвижны. В твёрдых телах давление передаётся только по направлению силы.
На законе Паскаля основан гидравлический пресс: малая сила на малый поршень создаёт большую силу на большом поршне. F₂/F₁ = S₂/S₁.
Почему вода давит на глубине?
Давление внутри жидкости создаётся двумя факторами:
Давление жидкости на глубине h:
p = ρ · g · h
где ρ — плотность жидкости, g = 9.8 Н/кг, h — глубина.
На дне Марианской впадины (глубина ~11 км) давление воды — около 110 МПа (1100 атмосфер)! Это давление раздавило бы большинство предметов. Специальные глубоководные аппараты выдерживают такое давление благодаря прочной конструкции.