Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 68 стр.

                                ТЕМА 4

                 МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

            Идеальная жидкость. Законы Паскаля и Архимеда

       Движение жидкостей и газов подчиняется законам механики Ньютона.
Однако, в отличие от твердых тел, жидкости и газы не сопротивляются
изменению формы и имеют форму сосуда, в котором находятся. Поэтому их
движение обладает рядом особенностей.
       Хотя жидкость не обладает упругостью формы, для нее характерна
большая упругость объема. В технических расчетах жидкость, как правило,
считается несжимаемой. Если плотность жидкости мало зависит от внешнего
давления, то плотность газов от давления зависит существенным образом.
Однако во многих опытах сжимаемостью газа также можно пренебречь и
пользоваться единым понятием несжимаемой жидкости – жидкости,
плотность которой всюду одинакова и не изменяется со временем. Это первая
идеализация, которая вводится в гидроаэромеханике. Вторая – отсутствие
вязкости, т.е. трения между отдельными слоями движущейся жидкости или
газа. Такая жидкость называется идеальной.
       Степень сжатия жидкости или газа определяет величину тех сил, с
которыми отдельные части жидкости или газа действуют друг на друга или на
соприкасающиеся с ними тела. Они подобны силам, действующим в
деформированном твердом теле. Однако в жидкостях и газах невозможна
деформация сдвига, а упругие силы обусловлены только деформациями сжатия.
Поэтому сила ∆F, действующая со стороны одного элемента на другой, всегда
нормальна к площадке ∆S, на которую она действует.
                      F
Величина P  lim          называется давлением в жидкости или газе.
                S 0  S

       Такой механизм давления в жидкости и газе обусловлен хаотическим
характером движения их атомов и молекул, в то время как в твердом теле они
занимают всегда определенное положение в пространстве.
       Благодаря хаотическому движению частиц жидкости внешнее давление
на жидкость передается во все стороны равномерно (закон Паскаля). Единица
давления – Паскаль (Па).
                                        H
                                1Па=1      .
                                        м2
     Вес жидкости влияет на распределение давления по вертикали внутри
покоящейся несжимаемой жидкости. Давление, создаваемое жидкостью на
глубине h от поверхности жидкости – гидростатическое давление, равно:
                                P = ρgh,                          (4.1)


                                                                   67