Сила гидростатического давления, действующая на дно сосуда Гидростатический парадокс)

Из выражения (21.10) следует, что сила давления жидкости на дно зависит только от площади дна, плотности и высоты столба жидкости и совершенно не зависит от формы и объема сосуда. Это положение называется гидростатическим парадоксом, так как считалось парадоксальным равенство сил давлений на дно для сосудов разной формы, имеющих одинаковую площадь дна и заполненных одной и той же жидкостью до одного и того же уровня h (рис. 21.6). Из рисунка видно, что вес жидкости в сосуде 3 наибольший, в сосуде I — наименьший. Сила полного давления Р на боковую наклонную стенку раскладывается на горизонтальную и вертикальную составляющие, которые вызывают соответствующие реакции и со стороны стенок сосуда. Горизонтальные составляющие на дно не действуют. В сосуде 1 реакция стенок направлена вниз и численно равна весу жидкости в заштрихованной области объема, тогда полная сила давления [c.268]

В 1685 г. в одном из выпусков лондонского научного журнала Философские трудьп> был опубликован предложенный французом Дени Папеном проект гидравлического перпетуум мобиле, принцип действия которого должен был опровергнуть известный парадокс гидростатики. Как видно из рис. 52, это устройство состояло из сосуда, сужавшегося в трубку в форме буквы С, которая загибалась кверху и своим открытым концом нависала над краем сосуда. Автор проекта ошибочно предполагал, что вес воды в более широкой части сосуда обязательно будет превосходить вес жидкости, находящейся в трубке, т.е. в более узкой его части. Это означало, что жидкость своей тяжестью должна была бы вьщавливать саму себя из сосуда в трубку, по которой ей вновь приходилось бы возвращаться в сосуд,-тем самым достигалась требуемая непрерывная циркуляция воды в сосуде. К сожалению, Папен не осознавал того, что решающим фактором в данном случае является не разное количество (а с ним и различный вес жидкости в широкой и узкой частях сосуда), а прежде всего свойство, присущее всем без исключения сообщающимся сосудам давление жидкости в самом сосуде и изогнутой трубке всегда будет одинаковым. Гидростатический парадокс как раз и объясняется особенностями этого по существу своему именно гидростатического давления. Называемый иначе парадоксом Паскаля, он утверждает, что суммарное давление, т.е. сила, с которой жидкость давит на горизонтальное дно сосуда, определяется только весом столба жидкости, находящейся над ним, и совершенно не зависит от формы сосуда (например, от того, сужаются или расширяются его стенки) и, следовательно, от количества жидкости в нем. [c.83]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...