Удельное давление воды

Раздел: 
Русская Физика

67. Удельное давление воды

На открытую воду давит воздух, и поэтому удельное давление на поверхности воды определяется атмосферным давлением p = 101325 уд.

Однако на практике обычно атмосферное давление принимается за нулевое, и все приборы для измерения удельных давлений (манометры) настраиваются на этот нуль.

Сохраним такой подход и мы.

Для дальнейших рассуждений выделим в толще воды (речной, морской, океанской) столб воды сечением S. При глубине h объём столба составит

 Инерция этого столба воды

 где ρ – плотность инерции воды.

Усилие Земного тяготения выделенного столба

 И, наконец, удельное давление p по определению вычисляется путём деления усилия тяготения F на площадь S:

Плотность инерции воды ρ = 1000 пин; с учётом этого:

Из полученного выражения следует, что удельное давление воды p имеет линейную зависимость от глубины h: во сколько раз изменяется глубина воды, во столько же раз изменяется удельное давление.

и так далее.

Определим глубину h (высоту столба воды), на которой удельное давление воды равно атмосферному:

Это означает, что атмосферный воздух давит на каждый квадратный метр площади с тем же усилием, с каким давит водяной столб высотой 10,34 метра.

На глубинах до нескольких десятков метров удельное давление воды соизмеримо с удельным атмосферным давлением, но на глубинах в несколько сотен метров давление воды намного превышает атмосферное.

На глубине h = 500 метров удельное давление воды составляет

а на глубине h = 1000 метров удельное давление – в два раза больше:

Это – очень большое давление. Представим себе герметичный бак с размерами 1м х 1м х 1м на глубине h = 1000 м.  Площадь каждой из его сторон S = 1*1 = 1 квм. Усилие давления на сторону составит

В единицах рыночных килограммов это соответствует миллиону килограммов или тысяче тонн.

Вот почему океанские глубины столь же недоступны людям, как и космос.

В расчётах плотность воды везде принималась постоянной, как будто вода – несжимаемая. Это – не совсем верно: вода, как и любые другие химические вещества, - сжимаема, только степень её сжатия при увеличении давления – очень малая.

К оглавлению                Назад        обсуждение        Далее                Следующий раздел или книга