Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 157. Сила давления на дно сосуда.

E-mail Печать PDF
Возьмем цилиндрический сосуд с горизонтальным дном и вертикальными стенками, наполненный жидкостью до высоты h (рис. 248).

Рис. 248. В сосуде с вертикальными стенками сила давления на дно равна весу всей налитой жидкости

Рис. 249. Во всех изображенных сосудах сила давления на дно одинакова. В первых двух сосудах она больше веса налитой жидкости, в двух других — меньше
Гидростатическое давление в каждой точке дна сосуда будет одно и то же:

Если дно сосуда имеет площадь S, то сила давления жидкости на дно сосуда F=rghS, т. е. равна весу жидкости, налитой в сосуд. Рассмотрим теперь сосуды, отличающиеся по форме, но с одинаковой площадью дна (рис. 249). Если жидкость в каждом из них налита до одной и той же высоты h, то давление на дно p=rgh во всех сосудах одно и то же. Следовательно, сила давления на дно, равная

также одинакова во всех сосудах. Она равна весу столба жидкости с основанием, равным площади дна сосуда, и высотой, равной высоте налитой жидкости. На рис. 249 этот столб показан около каждого сосуда штриховыми линиями. Обратите внимание на то, что сила давления на дно не зависит от формы сосуда и может быть как больше, так и меньше веса налитой жидкости.

Рис. 250. Прибор Паскаля с набором сосудов. Сечения аа одинаковы у всех сосудов

Рис. 251. Опыт с бочкой Паскаля
Этот вывод можно проверить на опыте при помощи прибора, предложенного Паскалем (рис. 250). На подставке можно закреплять сосуды различной формы, не имеющие дна. Вместо дна снизу к сосуду плотно прижимается подвешенная к коромыслу весов пластинка. При наличии жидкости в сосуде на пластинку действует сила давления, которая отрывает пластинку, когда сила давления начнет превосходить вес гири, стоящей на другой чашке весов.

У сосуда с вертикальными стенками (цилиндрический сосуд) дно открывается, когда вес налитой жидкости достигает веса гири. У сосудов другой формы дно открывается при той же самой высоте столба жидкости, хотя вес налитой воды может быть и больше (расширяющийся кверху сосуд), и меньше (суживающийся сосуд) веса гири. Этот опыт приводит к мысли, что при надлежащей форме сосуда можно с помощью небольшого количества воды получить огромные силы давления на дно. Паскаль присоединил к плотно законопаченной бочке, налитой водой, длинную тонкую вертикальную трубку (рис. 251). Когда трубку заполняют водой, сила гидростатического давления на дно становится равной весу столба воды, площадь основания которого равна площади дна бочки, а высота равна высоте трубки. Соответственно увеличиваются и силы давления на стенки и верхнее днище бочки. Когда Паскаль заполнил трубку до высоты в несколько метров, для чего потребовалось лишь несколько кружек воды, возникшие силы давления разорвали бочку.

Как объяснить, что сила давления на дно сосуда может быть, в зависимости от формы сосуда, больше или меньше веса жидкости, содержащейся в сосуде? Ведь сила, действующая со стороны сосуда на жидкость, должна уравновешивать вес жидкости. Дело в том, что на жидкость в сосуде действует не только дно, но и стенки сосуда. В расширяющемся кверху сосуде силы, с которыми стенки действуют на жидкость, имеют составляющие, направленные вверх: таким образом, часть веса жидкости уравновешивается силами давления стенок и только часть должна быть уравновешена силами давления со стороны дна. Наоборот, в суживающемся кверху сосуде дно действует на жидкость вверх, а стенки — вниз; поэтому сила давления на дно оказывается больше веса жидкости. Сумма же сил, действующих на жидкость со стороны дна сосуда и его стенок,

Рис. 252. Силы, действующие на жидкость со стороны стенок в сосудах различной формы

Рис. 253. При наливании воды в воронку цилиндр поднимается вверх.
всегда равна весу жидкости. Рис. 252 наглядно показывает распределение сил, действующих со стороны стенок на жидкость в сосудах различной формы.

В суживающемся кверху сосуде со стороны жидкости на стенки действует сила, направленная вверх. Если стенки такого сосуда сделать подвижными, то жидкость поднимет их. Такой опыт можно произвести на следующем приборе: поршень неподвижно закреплен, и на него надет цилиндр, переходящий в вертикальную трубку (рис. 253). Когда пространство над поршнем заполняется водой, силы давления на участках АВ и CD стенок цилиндра поднимают цилиндр вверх.

Комментарии  

 
-1 #33 Кюхельбекер 26.11.2016 04:40
Цитата:
В 2 сосуда налита вода, в каком сосуде давление больше, если h1=40 см, а h2=10 см?Пожалуйста :sad:

h1,т .к у него больше высота
Цитировать
 
 
-1 #32 Саид 24.10.2016 13:36
Помогите! Высота столба нефти в цистерни 2 км.
Найдите давление нефти на дно цистерни
Цитировать
 
 
-1 #31 Остап Бендер 22.05.2016 10:53
Цилиндр диаметром 0,5 м и высотой 10 м и наполнен водой, в основании дна установлена гильза с поршнем в диаметре 0.1 м.
вопрос: На поршень будет давить масса всей воды или пропорционально его площади?
Какая сила необходима для того чтобы вытолкнуть поршень вверх?

Подскажите пожалуйста мне для практики необходимо произвести предварительный примерный расчет.
ели я не ошибаюсь на поршень будет давить сила в 78.5 кг,
это правильно?
Цитировать
 
 
+2 #30 zokir 31.03.2016 21:09
сосуд изображенный на рисунке доверху наполнили керосином.найдите давление керосина на дно сосуда, если величина а=50см. атмосферное давление не учитывать
Цитировать
 
 
+2 #29 89132179225 29.11.2015 15:41
Помогите решить : в пробирку налили 15г спирта. На какой высоте будет располагаться верхний уровень жидкости .если площадь дна 2 см в квадрате
Цитировать
 
 
+2 #28 Борис 25.02.2015 08:53
Определите давление и силу давления воды на дно сосуда , если площадь основания 20 см2 и высота жидкости в сосуде 40 см. :lol:
Цитировать
 
 
0 #27 28.05.2013 16:48
Цитирую 123:
Цитирую Денис:
помогите решить) "определить какое давление оказывает на дно бочки вода высотой 70 см"

1000*10*0,7 = 7000Дж

Джоулей???? Это же давлние, а не энергия или работа. Измеряется в Паскалях(Па)
Цитировать
 
 
-2 #26 14.03.2013 03:11
Цитирую liza:
Помогите пожалуйста!!!по казаны два сосуда , заполненые газом. Масса газов одинакова.В каком сосуде давление газа на дно и стенки сосуда больше?ОТВЕТ ОБОСНУЙТЕ?)

Необходимы параметры сосудов. Площадь дна, высота, до скольки налита жидкость.
Цитировать
 
 
-7 #25 12.03.2013 11:52
Помогите пожалуйста!!!по казаны два сосуда , заполненые газом. Масса газов одинакова.В каком сосуде давление газа на дно и стенки сосуда больше?ОТВЕТ ОБОСНУЙТЕ?)
Цитировать
 
 
+3 #24 02.02.2013 11:39
В 2 сосуда налита вода, в каком сосуде давление больше, если h1=40 см, а h2=10 см?Пожалуйста
Цитировать
 
 
+5 #23 02.02.2013 11:34
помогите
Цитировать
 
 
+10 #22 10.12.2012 15:27
5.помогите пожалуйста решить Определить силу давления воды на дно сосуда, если площадь дна его 0,25 м2, а уровень воды расположен на высоте 2м от дна.
Цитировать
 
 
+3 #21 29.11.2012 12:47
помогите решить, Высота уровня нефти в баке 2м. Плотность её 800кг/м3. Определите давление нефти на дно бака
Цитировать
 
 
+2 #20 12.11.2012 03:59
А как вычислить давление жидкости (уровень высотой Н) на дно сосуда , летящего вертикально вверх с ускорением а?
Цитировать
 
 
+1 #19 17.05.2012 07:56
Цитирую Андрейй:
Цитирую 123:
Цитирую Денис:
помогите решить) "определить какое давление оказывает на дно бочки вода высотой 70 см"

1000*10*0,7 = 7000Дж



ага Дж! ))) кг/м^3*м/с^2*м= кг*м/с^2*1/м^2=Н/м^2

Легче просто написать Па (Паскали)
Цитировать
 
 
-1 #18 25.04.2012 11:28
Цитирую 123:
Цитирую Денис:
помогите решить) "определить какое давление оказывает на дно бочки вода высотой 70 см"

1000*10*0,7 = 7000Дж



ага Дж! ))) кг/м^3*м/с^2*м= кг*м/с^2*1/м^2=Н/м^2
Цитировать
 
 
-3 #17 05.04.2012 14:59
возможно ли гидростатическо е давление на Луне или Марсе?? :o
Цитировать
 
 
0 #16 31.03.2012 12:57
Цитирую Денис:
помогите решить) "определить какое давление оказывает на дно бочки вода высотой 70 см"

1000*10*0,7 = 7000Дж
Цитировать
 
 
-5 #15 16.03.2012 09:30
помогите решить) "определить какое давление оказывает на дно бочки вода высотой 70 см"
Цитировать
 
 
+1 #14 26.02.2012 11:38
некоторая жидкость погружена на дно сосуда силой 60 н , высота столбба жидкости 0,2м .площадь дна сосуда 0,03 м3 чему равна плотность этой жидкости ??? Помогите ...
Цитировать
 
 
-5 #13 03.02.2012 15:59
в сосуд высотой 15 см до краев налита вода.определите величину давления воды на дно стакана
Цитировать
 
 
-7 #12 13.12.2011 12:18
Сосуд цилиндрической формы доверху наполнен водой. Чему равна сила давления на дно сосуда, если высота сосуда 56 см, а его диаметр 46 см?
Плотность воды 103 кг/м3, ускорение свободного падения считайте равным 9.8 м/с2.
Цитировать
 
 
+22 #11 20.11.2011 17:45
В цилиндрический сосуд налиты вода и ртуть в равных количествах. Общая
высота двух слоев жидкости h = 30 см. Найти давление жидкости на дно
сосуда. Плотность ртути d1 = 13600 кг/м3, воды d2 = 1000 кг/м3.
Цитировать
 
 
+8 #10 18.11.2011 06:58
В сосуд налили воду массой 70 кг . Площадь дна сосуда 100 см квадратных . Определите давление со стороны воды на боковую стенку сосуда на расстоянии 1 м от его дна.
Цитировать
 
 
+1 #9 10.11.2011 18:31
Цитирую ксюша:
плоская льдина,плавая по реке,выступает из воды на 10 см. какова толщина льдины?

помогите пож
Цитировать
 
 
+2 #8 10.11.2011 18:30
плоская льдина,плавая по реке,выступает из воды на 10 см. какова толщина льдины?
Цитировать
 
 
+2 #7 09.11.2011 20:51
как то всё сложно... тоже с задачами сижу
Цитировать
 
 
+17 #6 06.11.2011 06:49
Помоги те ришить задачи СРОЧНО НУЖНО:2. Пуля пробивает навылет полый цилиндр, который вращается вокруг своей оси, делая п = 500 об/с. Пра этом в цилиндре оказывается только одно отверстие. С какой скоростью летела пуля, если траектория пули пе¬ресекла ось цилиндра под прямым углом? Радиус цилиндра R = 15 см.
3. Из воды вынимают вверх дном легкую кружку .Какую силу F необходимо прикладывать в тот момент, когда дно кружки находится на высоте А = 10 см над поверх¬ностью воды, если площадь дна S= 100 см2?
4. Сопротивление показанной на схеме цепи измеряется между точками A и В. Какое сопротивление Rx необходимо включить между точками С и Д чтобы сопротивление всей цепи не зависело от числа ячеек в ней?
Цитировать
 
 
-22 #5 13.04.2011 16:07
некоторая жидкость погружена на дно сосуда силой 60 н , высота столбба жидкости 0,2м .площадь дна сосуда 0,03 м3 чему равна плотность этой жидкости ???
Цитировать
 
 
-12 #4 13.04.2011 14:40
Если V-одинаковые, то соответственно у цилиндрического сосуда площади сечения одинаковые, а т.к. V=S*h, то и высоты равны. h=12/3=4. А далее по ф-ле P=h*(r1+r2+r3)
Цитировать
 
 
-24 #3 28.03.2011 11:43
мариша, у мну такая же задача
Цитировать
 
 
0 #2 23.02.2011 14:01
как заумно...
Цитировать
 
 
-24 #1 10.11.2010 12:24
помогите решить олимпиаду:в цилиндрический сосуд налиты ртуть, вода, керосин. определите общее давление, которое оказывают жидкости на дно сосуда если объемы всех жидкостей равны а верхней уровень кросина находится на высоте 12 см от дна сосуда?пожалуйста
Цитировать
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: