Вам понадобится
  • - плотность жидкости;
  • - высота жидкости в сосуде;
  • - бумага, ручка.
Инструкция
1
Выведите формулу для расчета гидростатического давления. Оно равно силе, действующей перпендикулярно на площадь опоры. В данном случае площадью опоры является дно сосуда. Формула записывается так: P = F/S. Поскольку жидкость покоится, то сила, действующая на дно сосуда, равна ее весу: F = W = mg, где m – масса жидкости, g – ускорение свободного падения, которое зависит от силы тяжести. Величина коэффициента g для планеты Земля уже рассчитана и равна 9,8 Н/кг. Если особая точность в расчетах давления не нужна, то его принимают равным 10 Н/кг.
2
Определите массу жидкости по формуле m = ρV (где ρ – плотность жидкости, V – объем жидкости в сосуде). Для сосуда прямоугольной формы объем жидкости равен ее высоте, умноженной на площадь дна, т.е. V = Sh. Если сосуд цилиндрической формы, то вместо S нужно подставить выражение для нахождения площади круга: S=πr^2, где π равно 3,14, а r – это радиус дна сосуда.
3
Все расчетные формулы подставьте в основную формулу Р = F/S. Получается следующее выражение: Р = F/S = W/S = mg/S = ρVg/S = ρShg/S. В числителе и знаменателе дроби находится площадь дна сосуда S, поэтому ее можно сократить. Получается формула P = ρgh. Вы видите, что гидростатическое давление зависит от плотности налитой в сосуд жидкости и ее высоты, но не зависит от площади дна сосуда. Это значит, что дно может быть любой формы, не обязательно правильной, но стенки сосуда обязательно должны быть вертикальными.
4
Подставьте значения плотности жидкости и ее высоты в сосуде в выведенную формулу P = ρgh и рассчитайте величину гидростатического давления. Чтобы не запутаться в расчетах, единицы длины (h) подставляйте в метрах, а массу жидкости – в килограммах. Если из условия задачи вам известна, например, сила, с которой жидкость действует на дно сосуда (вес жидкости), то нужно воспользоваться формулой P = F/S = W/S. При известных других данных формула выводится аналогично.