Внутренние силы

Внутренние силыв жидкости (рис. 3.3) возникают в результате воздействия на нее внешних сил. Внутренние силы называютсясилами гидростатического сжатия жидкости.

Рис.3.3. Внутренние силы, действующие на жидкость

Выделим мысленно внутри жидкости некоторый объем, находящийся в равновесии, и разделим его на две части произвольной плоскостью. Отбросим одну из частей этого объема, чтобы оставшаяся часть находилась в равновесии; необходимо в плоскости сечения приложить к ней некоторые распределенные силы, которые можно рассматривать как поверхностные силы к оставшемуся объему жидкости.

Это и будут силыгидростатического сжатия. Суммируя распределенные силы в плоскости сечения, получим равнодействующуюсилу – гидростатическую силу P.

Если разделить, гидростатическую силу Pна площадь сечения S, получим силу, приходящуюся на единицу площади, или другими словами гидростатическое давление

P= P/S.

Единицей измерения гидростатического давления является паскаль (1Па = 1 Н/м2). Гидростатическое давление обладает двумя важнейшими свойствами.

Первое– гидростатическое давление всегда нормально к рассматриваемой площадке и направлено внутрь рассматриваемого объема. Это свойство вытекает из сказанного о направлении действия поверхностных сил и нулевых растягивающих сил.

Второе –гидростатическое давление в данной точке жидкости по всем направлениям одинаково.Это следует из того, что к любой точке данного объема жидкости можно провести бесчисленное количество векторов гидростатических давлений, но эта точка может находиться в равновесии только тогда, когда все векторы будут равны между собой.

Рассмотренные свойства гидростатического давления в неподвижной жидкости имеют место также при движении невязкой (идеальной) жидкости. При движении реальной жидкости возникают касательные напряжения, вследствие чего давление в реальной жидкости указанными свойствами, строго говоря, не обладает.В этом случае давление называетсягидромеханическим.