2.1. Гидростатическое давление

В покоящейся жидкости всегда присутствует сила давления, которая называется гидростатическим давлением. Жидкость оказывает силовое воздействие на дно и стенки сосуда. Частицы жидкости, расположенные в верхних слоях водоема, испытывают меньшие силы сжатия, чем частицы жидкости, находящиеся у дна.

Р

m=ρV

ассмотрим резервуар с плоскими вертикальными стенками, наполненный жидкостью (рис.2.1, а). На дно резервуара действует сила P, равная весу налитой жидкости , т.е. P = G.

Если эту силу P разделить на площадь дна S_abcd, то мы получим среднее гидростатическое давление, действующее на дно резервуара.

Гидростатическое давление обладает свойствами.

Свойство 1. В любой точке жидкости гидростатическое давление перпендикулярно площадке, касательной к выделенному объему, и действует внутрь рассматриваемого объема жидкости.

Рис. 2.1. Схема, иллюстрирующая свойства гидростатического давления:

а - первое свойство;

б - второе свойство

Свойство 2. Гидростатическое давление неизменно во всех направлениях.

Свойство 3. Гидростатическое давление в точке зависит от её координат в пространстве.

2.2. Некоторые понятия в гидростатике

1. Пьезометрическая высота давления

Н

Пьезометрической высотой давления называется высота h_п от точки, находящейся под давлением до поверхности, где давление равно атмосферному. Из уравнения гидростатики: Р = Р_а+ρgh можно получить значение пьезометрических высот для точек А и В:

а рис.2.2 в состоянии равновесия представлен закрытый сосуд, наполненный жидкостью, на поверхности которой давление Р>Р_а. К стекам сосуда подведены две открытые трубки, называемые пьезометрами («пьезо» - греческое слово – давление, «метр» - измерение). Трубки А и В расположены на разных уровнях z_А и z_В от плоскости сравнения 0-0. Жидкость в точках А и В, которая находится под давлением Р, поднимется по пьезометрам и, испытывая атмосферное давление Р_а, остановится на одной плоскости 0’-0’, называемой напорной плоскостью.

Рис. 2.2. Закрытый сосуд, наполненный жидкостью

Как видно из рис.5, пьезометрические высоты давления для любых точек, расположенных на разных уровнях в покоящейся жидкости, неравны между собой.	(2.1)
	(2.2)

2.2.2. Пьезометрический, или гидростатический напор

На рис. 2.2 пьезометрические высоты для точек А и В установились на одной напорной плоскости 0’-0’, а сумма координат точек А и В и пьезометрических высот давления есть величина постоянная Н_А = Н_В.

Пьезометрическим, или гидростатическим напором Н называется высота для точки, находящейся под давлением от плоскости сравнения до поверхности, где давление равно атмосферному. Отметим, что для точек А и В пьезометрические высоты различны, а пьезометрический напор одинаков.