Гидростатика. Понятие давления

Гидростатика изучает жидкости в абсолютном и относительном покое. Кардинальная проблема этого раздела, лежащая в основе ряда конкретных задач – определение давления в произвольной точке технологического пространства: р=р(х,у,z). В задачах гидростатики давление в точке не зависит от пространственной ориентации площадки, на которую оно действует, иными словами давление в любой точке покоящейся жидкости действует одинаково по всем направлениям, иначе бы происходило перемещение жидкости внутри занимаемого объёма.

Представим себе сосуд с жидкостью. Выберем внутри покоящейся жидкости произвольно площадку площадью ∆S, к которой приложена сила ∆F в точке А, находящейся внутри площадки.

∆F/∆S – среднее гидростатическое давление столба жидкости, а предел этого отношения при ∆S→0 носит название гидростатического давления в точке или просто давления.

р=lim(∆F/∆S)

Размерности давления: [р]= 1Н/м2= 1Па - в СИ;

[р]= 1кгс/м2 – в технике.

В расчётах давление часто выражают также в физических и технических атмосферах или в единицах высоты Н столба манометрической жидкости (воды, ртути и т.д.). Между давлением, выраженным в Н/м2 или в кгс/м2 и в единицах высоты столба манометрической жидкости существует простая связь:

Р=γ·Н=ρgH,

Где Н – высота столба манометрической жидкости;

γ=ρg – удельный вес.

Отсюда: 1 атмосфера физическая (1атм)= 760 мм рт ст=10,33 м вод ст = 1,033 кгс/см2 = 10330 кгс/м2 = 101300Н/м2; 1 атмосфера техническая (1ат)= 735,6 мм рт ст=10 м вод ст = 1 кгс/см2 = 10000 кгс/м2 = 98100Н/м2

Приборы для измерения давления (манометры, вакууметры0 показывают не абсолютное давление Рабс внутри замкнутого объёма, т.е. аппарата, а разность между абсолютным и атмосферным давлением. Если давление в аппарате больше атмосферного, то эта разность называется избыточным давлением, а если давление в аппарате ниже атмосферного, то эту разность называют разрежением (в системе вакуум).