§29 Передача давления жидкостями и газами

В отличие от твёрдых тел молекулы жидкостей и газов свободно передвигаются друг относительно друга. Из-за подвижности производимое на молекулы давление передаётся не по направлению действия силы, а по всем направлениям.

Если ударить в бильярдные шары, сложенные треугольником, они покатятся во все стороны в результате действия друг на друга. Молекулы жидкостей и газов под действием силы давления будут вести себя так же.

Опыт:

Поместим воду в полый шар с отверстиями равномерно расположенными по его поверхности, и создадим поршнем давление на воду. В результате из всех отверстий будут вытекать одинаковые струи воды. Значит, давление жидкости по всем направлениям передаётся одинаково. Такое же явление наблюдается, если из шара выдавливать пар.

Происходящие явления описываются законом Паскаля (в честь которого названа единица давления).

Закон Паскаля: давление на жидкость или газ в замкнутом сосуде передаётся по всем направлениям одинаково.

Давление на жидкость может передаваться даже против направления действия силы.

Опыт:

Возьмём стеклянную трубку и лёгкий диск на нити (1). Натянем нить и получим сосуд с отпадающим дном (2). Погрузим его в стакан с водой (3). Теперь диск не отпадёт, даже если нить не натягивать.

Вода давит на слой воды под диском сверху вниз. Но по закону Паскаля давление в жидкостях передаётся во все стороны одинаково. Поэтому сила давления, которое направлено также и вверх, прижимает диск к краям трубки.

Диск останется неподвижным, даже если в трубку налить немного воды (4), и упадёт только тогда, когда уровень воды внутри трубки сравняется с уровнем воды в стакане (5). Попробуйте ответить самостоятельно, почему так происходит.

Вопросы и задания:

1. Если выстрелить из мелкокалиберной винтовки в варёное яйцо, то в яйце образуется отверстие. Если же выстрелить в сырое яйцо, оно разлетится. Как объяснить это явление?

2. Попробуйте вдуть небольшой комок бумаги или кусок пробки в горизонтально расположенное горлышко бутылки. Опишите свои наблюдения и попробуйте объяснить происходящее.

3. Опишите закон Паскаля по плану описания физического закона.