Давление покоящейся жидкости на дно и стенки сосуда

Давление жидкости на горизонтальное дно сосуда везде одинаково. Давление же на его боковые стенки растет с увеличением глубины. Давление на дно не зависит от формы или угла наклона боковых стенок сосуда, а также от объема жидкости в нем.

(p₁ - давление на поверхности жидкости, p₂ - давление на дно сосуда).

То есть p₂ зависит только от H – столба жидкости.

Общая сила давления P=pF или ; - площадь дна сосуда.

Сила давления на вертикальную стенку:

где: h -расстояние от верхнего уровня жидкости до центра тяжести смоченной площади . Сила давления на вертикальную стенку равно произведению ее смоченной площади на гидростатическое давление в центре тяжести смоченной площади стенки. Точка приложения сил давления на стенку называется центром давления.

Уравнение Бернулли

Интегрирование дифференциальных уравнений движения Эйлера приводит к важнейшему уравнению гидродинамики- уравнению Бернулли. Это уравнение широко используется в инженерных расчетах.

- уравнение Бернулли для идеальной жидкости.

z- нивелирная высота (геометрический напор)

- гидростатический напор;

- динамический напор;

Из уравнения Бернулли - для любого сечения потока сумма потенциальной и кинетической энергий жидкости - величина постоянная.

(Уравнение Бернулли – это частный случай закона сохранения энергии). При движении реальной жидкости гидродинамический напор H не остается постоянным, так как частицы жидкости встречают сопротивление, вызванное силами вязкости и различными другими препятствиями.

На преодоление этого сопротивления, которое называется гидравлическим расходуется энергия движущейся жидкости, которая превращается в тепло. Это тепло рассеивается в окружающую среду.

Следовательно: .

Чтобы сохранить равенство напоров в любом сечении потока в правую часть уравнения Бернулли следует добавить член, учитывающий потерю напора: