Формула давления воздуха, пара, жидкости или твердого тела. Как находить давление (формула)? Формула давление воды
Формула давления
Давление столба жидкости (гидростатическое давление) равно плотности этой жидкости, умноженной на высоту столба жидкости и ускорение свободного падения.
![\[ P = \rho g h \]](/800/600/http/ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-5b19671018c8f1bab29173a5366fd53b_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Здесь 
– давление, 
– плотность жидкости, 
м/с
), 
– высота столба жидкости (глубина, на которой находится сдавливаемое тело). Единица измерения давления – Па (паскаль).
Это векторная величина. В каждой точке жидкости давление одинаково во всех направлениях. Чаще всего в задачах требуется найти давление столба воды. Её плотность – 1000 кг/м
. Формула верна не только для жидкости, но и для идеального газа. Есть ещё одна формула давления:
![\[ P = \frac{F}{S} \]](/800/600/http/ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-33bdc6c25722988c362f723030a1d67a_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Где 
– сила тяжести, действующая на жидкость (её вес), 
– площадь поверхности, на которую оказывается давление.
Примеры решения задач по теме «Давление»
ПРИМЕР 1| Задание | Высота воды в аквариуме 1 м. Найти давление на дно аквариума. |
| Решение | Напоминаем, плотность воды  кг/м, а  м/с. Таким образом:
|
| Ответ | Давление воды составляет 9800 Паскаль. |
(Па)| Задание | Закрытый сосуд устроен так, что его крышка подвижна (см. рисунок). Сосуд наполнен жидкостью, плотность которой известна. На крышку сосуда действует сила . Найти давление на дно сосуда, если известны площадь дна и крышки и объём жидкости в сосуде.
|
| Решение | Пусть:
Крышка подвижна, значит она давит на жидкость с той силой, с которой внешние силы давят на неё сверху. 
Очевидно: 
Попробуем найти давление жидкости: 
Соберём всё вместе: 
|
| Ответ |  |
– площадь крышки
– площадь дна
– объём жидкостиВсе формулы по физике
Формула силы выталкивания
Формула напряжённости магнитного поля
Формула силы Ампера
Формула силы Лоренца
Формула ЭДС
Формула длины волны
ru.solverbook.com
Формула давления воздуха, пара, жидкости или твердого тела. Как находить давление (формула)?
Давление – это физическая величина, которая играет особую роль в природе и жизни человека. Это незаметное глазу явление не только влияет на состояние окружающей среды, но и очень хорошо ощущается всеми. Давайте разберемся, что это такое, какие виды его существуют и как находить давление (формула) в разных средах.
Что называется давлением в физике и химии
Данным термином именуется важная термодинамическая величина, которая выражается в соотношении перпендикулярно оказываемой силы давления на площадь поверхности, на которую она воздействует. Это явление не зависит от размера системы, в которой действует, поэтому относится к интенсивным величинам. 
В состоянии равновесия, по закону Паскаля, давление одинаково для всех точек системы.
В физике и химии оное обозначается с помощью буквы «Р», что является сокращением от латинского названия термина – pressūra.
Если речь идет об осмотическом давлении жидкости (равновесие между давлением внутри и снаружи клетки), используется буква «П».
Единицы давления
Согласно стандартам Международной системы СИ, рассматриваемое физическое явление измеряется в паскалях (кириллицей – Па, латиницей - Ра).
Исходя из формулы давления получается, что один Па равен одному Н (ньютон - единица измерения силы) разделенному на один квадратный метр (единица измерения площади).
Однако на практике применять паскали довольно сложно, поскольку эта единица очень мала. В связи с этим, помимо стандартов системы СИ, данная величина может измеряться по-другому.
Ниже приведены наиболее известные ее аналоги. Большинство из них широко используется на просторах бывшего СССР.
- Бары. Один бар равен 105 Па.
- Торры, или миллиметры ртутного столба. Приблизительно один торр соответствует 133, 3223684 Па.
- Миллиметры водяного столба.
- Метры водяного столба.
- Технические атмосферы.
- Физические атмосферы. Одна атм равна 101 325 Па и 1,033233 ат.
- Килограмм-силы на квадратный сантиметр. Также выделяются тонна-сила и грамм-сила. Помимо этого, есть аналог фунт-сила на квадратный дюйм.
Общая формула давления (физика 7-го класса)
Из определения данной физической величины можно определить способ ее нахождения. Выглядит он таким образом, как на фото ниже. 
В нем F – это сила, а S – площадь. Иными словами, формула нахождения давления – это его сила, разделенная на площадь поверхности, на которую оно воздействует.
Также она может быть записана так: Р = mg / S или Р = pVg / S. Таким образом, эта физическая величина оказывается связанной с другими термодинамическими переменными: объемом и массой.
Для давления действует следующий принцип: чем меньше пространство, на которое влияет сила – тем большее количество давящей силы на него приходится. Если, же площадь увеличивается (при той же силе) – искомая величина уменьшается.
Формула гидростатического давления
Разные агрегатные состояния веществ, предусматривают наличие у них отличных друг от друга свойств. Исходя из этого, способы определения Р в них тоже будут другими.
К примеру, формула давления воды (гидростатического) выглядит вот так: Р = pgh. Также она применима и к газам. При этом ее нельзя использовать для вычисления атмосферного давления, из-за разности высот и плотностей воздуха.
В данной формуле р – плотность, g – ускорение свободного падения, а h – высота. Исходя из этого, чем глубже погружается предмет или объект, тем выше оказываемое на него давление внутри жидкости (газа). 
Рассматриваемый вариант является адаптацией классической примера Р = F / S.
Если вспомнить, что сила равна производной массы на скорость свободного падения (F= mg), а масса жидкости – это производная объема на плотность (m = pV), то формулу давление можно записать как P = pVg / S. При этом объем – это площад, умноженная на высоту (V = Sh).
Если вставить эти данные, получится, что площадь в числителе и знаменателе можно сократить и на выходе - вышеупомянутая формула: Р = pgh.
Рассматривая давление в жидкостях, стоит помнить, что, в отличие от твердых тел, в них часто возможно искривление поверхностного слоя. А это, в свою очередь, способствует образованию дополнительного давления.
Для подобных ситуаций применяется несколько другая формула давления: Р = Р0 + 2QH. В данном случае Р0 – давление не искривленного слоя, а Q – поверхность натяжения жидкости. Н – это средняя кривизна поверхности, которую определяют по Закону Лапласа: Н = ½ (1/R1+ 1/R2). Составляющие R1 и R2 – это радиусы главной кривизны.
Парциальное давление и его формула
Хотя способ Р = pgh применим как для жидкостей, так и для газов, давление в последних лучше вычислять несколько другим путем.
Дело в том, что в природе, как правило, не очень часто встречаются абсолютно чистые вещества, ведь в ней преобладают смеси. И это касается не только жидкостей, но и газов. А как известно, каждый из таких компонентов осуществляет разное давление, называемое парциальным.
Определить его довольно просто. Оно равно сумме давления каждого компонента рассматриваемой смеси (идеальный газ).
Из этого следует, что формула парциального давления выглядит таким образом: Р = Р1+ Р2+ Р3… и так далее, согласно количеству составляющих компонентов.
Нередки случаи, когда необходимо определить давление воздуха. Однако некоторые по ошибке проводят вычисления только с кислородом по схеме Р = pgh. Вот только воздух - это смесь из разных газов. В нем встречаются азот, аргон, кислород и другие вещества. Исходя из сложившейся ситуации, формула давления воздуха - это сумма давлений всех его составляющих. А значит, следует приметь вышеупомянутую Р = Р1+ Р2+ Р3…
Наиболее распространенные приборы для измерения давления
Несмотря на то что высчитать рассматриваемую термодинамическую величину по вышеупомянутым формулам не сложно, проводить вычисление иногда попросту нет времени. Ведь нужно всегда учитывать многочисленные нюансы. Поэтому для удобства за несколько столетий был разработан ряд приборов, делающих это вместо людей.
Фактически почти все аппараты такого рода являются разновидностями манометра (помогает определять давление в газах и жидкостях). При этом они отличаются по конструкции, точности и сфере применения.
- Атмосферное давление измеряется с помощью манометра, именуемого барометром. Если необходимо определить разряжение (то есть давление ниже атмосферного) - применяются другая его разновидность, вакуумметр.
- Для того чтобы узнать артериальное давление у человека, в ход идет сфигмоманометр. Большинству он более известен под именем неинвазивного тонометра. Таких аппаратов существуют немало разновидностей: от ртутных механических до полностью автоматических цифровых. Их точность зависит от материалов, из которых они изготавливаются и места измерения.
- Перепады давления в окружающей среде (по-английски - pressure drop) определяются с помощью дифференциальных манометров или дифнамометров (не путать с динамометрами).
Виды давления
Рассматривая давление, формулу его нахождения и ее вариации для разных веществ, стоит узнать о разновидностях этой величины. Их пять.
- Абсолютное.
- Барометрическое
- Избыточное.
- Вакуумметрическое.
- Дифференциальное.
Абсолютное
Так называется полное давление, под которым находится вещество или объект, без учета влияния других газообразных составляющих атмосферы.
Измеряется оно в паскалях и являет собою сумму избыточного и атмосферного давлений. Также он является разностью барометрического и вакуумметрического видов.
Вычисляется оно по формуле Р = Р2 + Р3 или Р = Р2 - Р4.
За начало отсчета для абсолютного давления в условиях планеты Земля, берется давление внутри емкости, из которой удален воздух (то есть классический вакуум).
Только такой вид давления используется в большинстве термодинамических формул.
Барометрическое
Этим термином именуется давление атмосферы (гравитации) на все предметы и объекты, находящие в ней, включая непосредственно поверхность Земли. Большинству оно также известно под именем атмосферного.
Его причисляют к термодинамическим параметрам, а его величина меняется относительно места и времени измерения, а также погодных условий и нахождения над/ниже уровня моря .
Величина барометрического давления равна модулю силы атмосферы на площади единицу по нормали к ней.
В стабильной атмосфере величина данного физического явления равна весу столпа воздуха на основание с площадью, равной единице.
Норма барометрического давления - 101 325 Па (760 мм рт. ст. при 0 градусов Цельсия). При этом чем выше объект оказывается от поверхности Земли, тем более низким становится давление на него воздуха. Через каждый 8 км оно снижается на 100 Па. 
Благодаря этому свойству в горах вода в чайниках закивает намного быстрее, чем дома на плите. Дело в том, что давление влияет на температуру кипения: с его снижением последняя уменьшается. И наоборот. На этом свойстве построена работа таких кухонных приборов , как скороварка и автоклав. Повышение давления внутри их способствуют формированию в посудинах более высоких температур, нежели в обычных кастрюлях на плите. 
Используется для вычисления атмосферного давления формула барометрической высоты. Выглядит она таким образом, как на фото ниже. 
Р – это искомая величина на высоте, Р0 – плотность воздуха возле поверхности, g – свободного падения ускорение, h – высота над Землей, м – молярная масса газа, т – температура системы, r – универсальная газовая постоянная 8,3144598 Дж⁄(моль х К), а е – это число Эйклера, равное 2.71828.
Часто в представленной выше формуле давления атмосферного вместо R используется К – постоянная Больцмана. Через ее произведение на число Авогадро нередко выражается универсальная газовая постоянная. Она более удобна для расчетов, когда число частиц задано в молях.
При проведении вычислений всегда стоит брать во внимание возможность изменения температуры воздуха из-за смены метеорологической ситуации или при наборе высоты над уровнем моря, а также географическую широту. 
Избыточное и вакуумметрическое
Разницу между атмосферным и измеренным давлением окружающей среды называют избыточным давлением. В зависимости от результата, меняется название величины.
Если она положительная, ее называют манометрическим давлением.
Если же полученный результат со знаком минус – его именуют вакуумметрическим. Стоит помнить, что он не может быть больше барометрического.
Дифференциальное
Данная величина является разницей давлений в различных точках измерения. Как правило, ее используют для определения падения давления на каком-либо оборудовании. Особенно это актуально в нефтедобывающей промышленности.
Разобравшись с тем, что за термодинамическая величина называется давлением и с помощью каких формул ее находят, можно сделать вывод, что это явление весьма важно, а потому знания о нем никогда не будут лишними.
fb.ru
Таблица - давление водяного столба в зависимости от глубины (высоты водяного столба) 1-500 метров Па=Pa, бар=bar, psi, psf. Гидростатическое давление столба жидкости или газа. Таблица давления воды от глубины.
Справочно: Зависимость плотности воды от температуры
|
||||||
Изучаем давление жидкости. Делаем выводы
Чтобы разобраться с вопросом «Давление жидкости», начнём с классических примеров и постепенно перейдём к рассмотрению более сложных и запутанных вариантов. Для сосуда цилиндрической формы, у которого стенки строго вертикальные, а дно горизонтальное, гидростатическое давление жидкости, налитой на высоту h, для каждой точки дна будет неизменной. Формула для расчёта этой величины будет выглядеть как p=rgh, где r - плотность жидкости; g – ускорение свободного падения; h - высота столбика жидкости. Величина p для всех точек дна одинакова.
Вводя в формулу площадь дна сосуда S, можно рассчитывать силу давления F. Учитывая, что давление жидкости на дно сосуда в каждой точке одинаково, то логическим выводом приходим к формуле F=rghS.
Несложно заметить, что в данном случае сила давления на дно равна весу жидкости, налитой в цилиндрический сосуд правильной формы. Выглядит парадоксально, но имеет научное и логическое объяснение высказывание, что формула F=rghS работает и для сосудов самой различной формы. Другими словами, при одинаковых величинах S - площади дна и h - высоты уровня жидкости давление жидкости на дно одинаково для всех сосудов вне зависимости от того, какой объём вмещает каждый отдельный сосуд. При этом вес реально залитой жидкости в сосуды произвольной формы может быть и меньше, и больше силы давления на дно, но всегда будет удовлетворять вышеописанному правилу.
Следуя основному принципу физики проверять теоретические выводы на практике, Паскаль предложил воспользоваться прибором, названным его же именем. Изюминкой этого прибора является специальная подставка, позволяющая закреплять сосуды различной формы, у которых отсутствует дно. Дно сосудов выполняет плотно прижатая снизу пластина, которая находится на одном плече коромысла весов.
Устанавливаем гирьку на чашку другого коромысла и начинаем наполнять сосуд водой. Когда давление жидкости создаст силу, превышающую вес гирьки, жидкость откроет пластину, и избыток её выльется. Измеряя высоту водяного столба, можно вычислить численное значение силы его давления на дно и сравнить с весом гири.
Принимая во внимание возможность добиться большей силы давления малым количеством воды, лишь увеличивая высоту уровня водяного столба, можно дать объяснение ещё одному интересному опыту, также описанному Паскалем.
К верхней крышке новой тщательно законопаченной бочки, до краёв наполненной водой, была прикреплена длинная трубка, по которой заливали воду. Трубка имела небольшое сечение, пары кружек воды оказалось достаточно, чтобы водяной столб поднять на значительную высоту. В определённый момент новая добротная бочка не выдержала и разорвалась по швам. Вне зависимости от количества залитой жидкости, именно высота водяного столба привела к увеличению давления на дно бочки. В итоге была создана критическая величина силы, которая и привела к разрыву емкости.
Разница реального веса жидкости и силы давления на дно сосуда компенсируется за счёт силы, которую вызывает давление жидкости на стенки сосуда. Именно наклон стенок сосуда приводит к тому, что это давление либо направлено вверх, либо вниз, соответственно, приводя систему в равновесие.
Сосуд, имеющий сужение кверху, испытывает давление жидкости, направленное вверх. Интересный опыт можно провести, подготовив несложную установку. Необходимо на неподвижно закреплённый поршень надеть цилиндр, который переходит в трубку, установленную вертикально. Заливая воду через трубку, наблюдаем, как заполнение пространства над поршнем приводит к поднятию цилиндра вверх.
Подводя итог, понятие «давление» можем определить как отношение силы, которая действует перпендикулярно в отношении поверхности, к её площади. Единичным давлением является величина, равная одному Паскалю (1 Па) и соответствующая действию силы в один Ньютон (1 Н) на один квадратный метр (1 кв.м).
Согласно Закону Паскаля, давление, которое испытывает жидкость (газ), передаётся без изменений к каждой точке объёма жидкости (газа). Собственное давление жидкости (газа) одинаково на конкретной высоте. С глубиной оно увеличивается.
fb.ru
Как рассчитать давление в трубе
В каждом современном доме одним из главных условий комфорта является водопровод. А с появлением новой техники, требующей подключения к водопроводу, его роль в доме стала очень важной. Многие люди уже не представляют, как можно обойтись без стиральной машины, бойлера, посудомоечной машины и т.д. Но каждый из этих аппаратов для правильной работы требует определенного давления воды, поступающей из водопровода. И вот человек, решивший установить новый водопровод в своем доме, задумывается о том, как рассчитать давление в трубе, чтобы все сантехнические приборы хорошо работали.
Требования современного водопровода
Подключение водопровода к стиральной машине Современный водопровод должен отвечать всем требованиям и характеристикам. На выходе из крана вода должна литься плавно, без рывков. Следовательно, в системе не должно быть перепадов давления при разборе воды. Идущая по трубам вода не должна создавать шума, иметь примеси воздуха и других посторонних накоплений, которые пагубно влияют на керамические краны и другую сантехнику. Чтобы не было этих неприятных казусов, давление воды в трубе не должно падать ниже своего минимума при разборе воды.
Обратите внимание! Минимальное давление водопровода должно составлять 1,5 атмосферы. Такого давления достаточно для работы посудомоечной и стиральной машины.
Схема водопровода Надо учитывать еще одну важную характеристику водопровода, связанную с расходом воды. В любом жилом помещении находится не одна точка разбора воды. Поэтому расчет водопровода должен полностью обеспечивать потребность воды всех сантехнических приборов при одновременном включении. Этот параметр достигается не только давлением, но и объемом поступающей воды, которую может пропустить труба определенного сечения. Говоря простым языком, перед монтажом требуется выполнить некий гидравлический расчет водопровода, с учетом расхода и давления воды.
Перед расчетом давайте поближе ознакомимся с двумя такими понятиями, как давление и расход, чтобы понять их сущность.
Давление
Манометр подключен к водопроводу Как известно, центральный водопровод в прошлом подключали к водонапорной башне. Именно эта башня создает в сети водопровода давление. Единицей измерения давления является атмосфера. Причем, давление не зависит от размера емкости, расположенной наверху башни, а только от высоты.
Обратите внимание! Если залить воду в трубу десятиметровой высоты, то она в нижней точке создаст давление – 1 атмосферу.
Давление приравнивается к метрам. Одна атмосфера равняется 10 м водяного столба. Рассмотрим пример с пятиэтажным домом. Высота дома – 15 м. Следовательно, высота одного этажа – 3 метра. Пятнадцатиметровая башня создаст давление на первом этаже 1,5 атмосферы. Вычислим давление на втором этаже: 15-3=12 метров водяного столба или 1.2 атмосферы. Проделав дальнейший расчет, мы увидим, что на 5 этаже давления воды не будет. Значит, чтобы обеспечить водой пятый этаж, необходимо построить башню больше 15 метров. А если это, к примеру – 25 этажный дом? Никто такие башни строить не будет. В современных водопроводах используют насосы.
Давайте высчитаем давление на выходе глубинного насоса. Имеется глубинный насос, поднимающий воду на 30 метров водяного столба. Значит, он создает давление – 3 атмосферы на своем выходе. После погружения насоса в скважину на 10 метров, он создаст давление на уровне земли – 2 атмосферы, или 20 метров водяного столба.
Расход
Слабый напор воды Рассмотрим следующий фактор – расход воды. Он напрямую зависит от давления, и чем оно больше, тем быстрее вода будет двигаться по трубам. То есть будет больший расход. Но все дело в том, что на скорость воды влияет сечение трубы, по которой она двигается. И если уменьшать сечение трубы, то будет расти сопротивление воды. Следовательно, уменьшится ее количество на выходе из трубы за тот же промежуток времени.
Уравнение Бернулли для гидравлического расчет водопровода На производстве, при строительстве водопроводов составляются проекты, в которых высчитывается гидравлический расчет водопровода по уравнению Бернулли:
Где h2-2 – показывает потерю напора на выходе, после преодоления сопротивления на всем участке водопровода.
Рассчитываем домашний водопровод
Смеситель для домашнего водопровода Но это, как говорится, сложные вычисления. Для домашнего водопровода применяем вычисления попроще.
Исходя из паспортных данных машин потребляемых воду в доме, суммируем общий расход. Добавляем к этой цифре расход всех водоразборных кранов находящихся в доме. Один водоразборный кран пропускает через себя около 5–6 литров воды в минуту. Суммируем все цифры и получаем общий расход воды в доме. Вот теперь руководствуясь общим расходом, покупаем трубу с таким сечением, которое обеспечит нужным количеством и давлением воды все одновременно работающие водоразборные приборы.
Когда домашний водопровод будет подключаться к городской сети, то будете пользоваться тем, что дадут. Ну, а если у вас дома скважина, покупайте насос, который полностью обеспечит вашу сеть нужным давлением, соответствующим расходам. При покупке руководствуйтесь паспортными данными насоса.
Для выбора сечения трубы, руководствуемся этими таблицами:
| Зависимость диаметра от длины водопровода | Пропускная способность трубы | |||
| Длина водопровода, м | Диаметр трубы, мм | Диаметр трубы, мм | Пропускная способность, л/мин | |
| Меньше 10 | 20 | 25 | 30 | |
| От 10 до 30 | 25 | 32 | 50 | |
| Больше 30 | 32 | 38 | 75 | |
В этих таблицах предоставлены более востребованные параметры трубы. Для полного ознакомления в интернете можно найти более полные таблицы с расчетами труб разного диаметра.
Хороший напор воды Вот, исходя из этих расчетов, и при правильном монтаже, вы обеспечите свой водопровод всеми требуемыми параметрами. Если что-то не понятно, лучше обратиться к специалистам.
Последняя редакция: 14.08.2015 Автор: Александр Кривинда
trubyinfo.ru
Давление
По определению, давление – это сила, приходящаяся на единицу площади поверхности. Если речь идет о давлении некоторой силы на некоторую поверхность – то берут составляющую силы, направленную перпендикулярно поверхности, если говорят о давлении жидкостей и газов – то по закону Паскаля давление в этих средах передается во все стороны одинаково.
Давление измеряется в Паскалях – [Па], [Па]=[Н/м
]. Эта единица измерения является единицей СИ. Также давление (атмосферное) измеряют в мм рт. ст., а большие давления – в атмосферах или барах. Нормальное атмосферное давление – это давление величиной 
Па, или 760 мм рт.ст.
Галилео Галилей изобрел насос для полива и обнаружил, что столб воды в трубке никогда не поднимается выше 10 м, и не мог объяснить этот факт. Потом Торичелли, ученик Галилео, проводил опыты со ртутью, и ртуть поднималась в запаянной трубке на 760 мм. Торичелли доказал, что воздух имеет вес, и атмосфера, таким образом, давит на поверхность планеты с определенной силой. Это вызвано силой гравитации. Именно давление окружающего воздуха и заставляет ртуть из чашки подниматься вверх по трубке на определенную высоту. Высота этого столба зависит от плотности жидкости: чем она плотнее, тем столбик ниже. Далее Блез Паскаль доказал, что, чем выше поднимаешься над поверхностью земли, тем меньше атмосферное давление.
Отто фон Герике, бургомистр Магдебурга, наглядно доказал существование атмосферного давления, поставив свой опыт с магдебургскими полушариями (под таким названием мы теперь их и знаем). Плотно прижав полушария друг к другу, он откачал воздух изнутри, и даже две восьмерки лошадей не смогли разъединить их.
Задача 1. Выразить давление 1 мм рт. ст. в единицах СИ.
Известно, что нормальное давление может быть выражено в мм рт.ст., и тогда оно равно 760 мм рт.ст., или в Паскалях – единицах СИ, и тогда нормальным считают давление в Па.
Приравняем эти две величины: 
мм рт.ст 
Па, откуда 
мм рт.ст 
Па.
Сила давления
Задача 2. Определить давление, которое оказывает шило на брусок, если оно действует с силой 100 Н и площадь его острия равна 
мм
Давление – это сила, приходящаяся на единицу площади: 
. Сила дана в единицах СИ – ньютонах, а площадь – нет, поэтому выразим площадь в квадратных метрах: в одном метре – 1000 мм, следовательно, в одном квадратном метре – 
мм, или 
мм. У нас площадь – всего четыре сотых мм, или 
из миллиона:
Теперь найдем давление:
Мы определили давление в Па, а давление, равное Па, еще называют одной атмосферой или баром. Тогда ответ этой задачи можно выразить еще в атмосферах (барах): 
, или 25000 атмосфер.
Задача 3. Цилиндрические сосуды уравновешены на весах. В сосуды наливают одинаковую массу воды. Нарушится ли равновесие весов? Одинаково ли будет давление воды на дно сосудов?
Сосуды с водой на весах
Так как весы были уравновешены, то после добавления на обе их чаши одинаковой массы они из равновесия не выйдут. Поскольку из картинки понятно, что сосуды разного диаметра, то понятно, что одна и та же масса воды, имеющая один и тот же объем, при разных диаметрах образует разной высоты слои в этих сосудах. То есть высота столба жидкости будет больше в узком сосуде, чем в широком. Так как давление воды прямо зависит от высоты столба 
, то в широком сосуде давление воды на дно меньше, чем в узком.
Задача 4. Рассчитать давление воды на самой большой глубине Тихого океана – 11035 м, на наибольшей глубине Азовского моря – 14 м. Принять плотность воды в Азовском море равной 1020 кг/м
. Атмосферное давление считать нормальным.
Давление в открытых сосудах (к ним можно отнести и моря с океанами) равно сумме атмосферного давления и давления столба жидкости. Таким образом, давление на самой большой глубине океана равно (с учетом плотности морской воды 1030 кг/м):
Это давление в Па, а в атмосферах – 1137,6 атм.
То есть каждые 10 метров водяного столба создают давление ровно в 1 атмосферу – вот почему в изобретенном Галилеем насосе вода не поднималась выше 10 метров, как он ни старался.
Давление в Азовском море:
Или 2,42 атмосферы.
Ответ: в океане 
Па, или 1137,6 атм, в Азовском море 
Па, или 2,42 атмосферы.Задача 5. Определить высоту уровня воды в водонапорной башне, если манометр, установленный у ее основания, показывает давление 
Па. Атмосферное давление считать нормальным.
Существенное отличие этой задачи от предыдущей в том, что башня – не открытый сосуд, то есть манометр будет показывать только давление столба жидкости. Отсюда, зная плотность воды, находим высоту столба:
Ответ: 22,4 метра
Задача 6. Желоб, до краев наполненный водой, имеет высоту 
см, ширину нижнего основания 
см и верхнего 
см. Определить силу давления воды на 
м длины боковой стенки. Атмосферное давление считать нормальным.
Желоб с водой
Так как желоб открыт, то давление будет складываться из атмосферного давления и давления столба жидкости. Причем на верхний край боковой стенки жидкость не давит совсем (глубина равна 0, или, что то же самое – высота столба), а на нижний край жидкость давит как раз полной высотой столба. Поэтому, для того чтобы рассчитать давление, при расчете возьмем среднее давление – то есть давление на половине глубины желоба.
Сила давления 
, рассчитаем давление и площадь боковой стенки:
см или 0,08 м, тогда
Желоб: детализация
Наконец, определяем силу:
Ответ: 14400 Н
Задача 7. Шар перекрывает отверстие радиусом 
в плоской стенке, разделяющей жидкости, давление которых 
и 
. С какой силой жидкость прижимает шар к отверстию?
Силу, зная давление, можно найти как произведение давления на площадь: 
.
Шарик, закрывающий отверстие
На шарик будут давить обе жидкости, но, поскольку их давления разные, то и давить они будут по-разному. Первая будет давить с силой 
, и сила эта направлена вниз. Вторая будет давить с силой 
, и эта сила направлена уже вверх. Тогда суммарная сила давления на шарик будет: 
, направлена вниз.
Ответ: 
, направлена вниз.
Задача 8. Коническая пробка перекрывает сразу два отверстия в плоском сосуде, заполненном жидкостью с давлением . Радиусы отверстий и 
. С какой силой жидкость действует на пробку?
Треугольная пробка в двух отверстиях
Аналогично предыдущей задаче, жидкость будет давить на пробку во всех направлениях, но давление на боковую поверхность «справа» будет компенсировать давление на боковую поверхность «слева», в результате чего различие будет только в давлении, которое оказывает жидкость на «верх» и «низ» пробки. На верхнее основание пробки – то есть на площадь пробки в отверстии – 
– жидкость будет давить вверх, пытаясь эту пробку вытолкнуть, с силой 
. На нижнее основание пробки – то есть на площадь пробки в отверстии – 
– жидкость будет давить вниз, пытаясь эту пробку втолкнуть поглубже, с силой 
. Суммарная сила давления жидкости на пробку – разность этих двух сил, и, так как верхнее основание пробки больше нижнего, то в итоге жидкость больше будет давить вверх, чем вниз: 
, направлена вверх.
Ответ: 
, направлена вверх.
Задача 8. Плоскодонная баржа получила пробоину в дне площадью 
см. С какой силой нужно давить на пластырь, которым закрывают отверстие, чтобы сдержать напор воды на глубине 
м? Вес пластыря не учитывать.
Пробоина в барже
Так как баржа, как и водонапорная башня – сосуд, закрытый сверху, то атмосферное давление не учитываем. Таким образом, вода будет давить на пробоину с силой, равной произведению давления столба воды на глубине пробоины на площадь пробоины. Давление столба воды на такой глубине равно 
кПа, а сила, с которой надо будет удерживать пластырь, по третьему закону Ньютона равна силе давления воды:
Ответ: 360 Н
easy-physic.ru
