АБСОЛЮТНЫЙ И ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ ПОКОЙ (РАВНОВЕСИЕ) ЖИДКИХ СРЕД

Состояние жидкости, при котором скорости всех ее точек в любой момент времени равны нулю, называется (механическим) равновесием в данной системе отсчета. Если любой выделенный объем жидкости находится в равновесии, то поверхностные силы действуют лишь перпендикулярно элементарным поверхностям. Существование касательных составляющих поверхностных сил при равновесии невозможно, так как из-за текучести любая сколь угодно малая сила вызовет деформацию жидкости, т.е. нарушит механическое равновесие системы.

Основной закон гидростатики

Рассмотрим равновесие несжимаемой жидкости в неподвижном сосуде, находящемся в равномерном (параллельном) поле сил тяжести (рис. 18).

Рис. 18. Абсолютный покой жидкости в равномерном поле сил тяжести

Тогда при соответствующем выборе системы координат

F,=F,=0nF,=-s = -3%_z.

Очевидно, что Ф = gz + С, где С - произвольная постоянная. Принимая во внимание (4.3), получим

z + — = const (6.1)

Р8

Для нахождения постоянной С используем условие р=Ро при г=ю, где р₀ - давление на свободной поверхности (граница газ-жидкость).

г₀ + — = С.

Р8

Тогда

Р = Ро + Р8(г₀ -г) = р₀ +Р8^, (6.2)

где Л = г₀ - г.

Величина р%И, называется весовым давлением. Из основного

закона гидростатики следуют известные из школьного курса физики закон Паскаля и закон сообщающихся сосудов.