Естественные науки

Вопрос про давление воды

Вроде школьный вопрос, но мне тут задурили голову.
Почему давление воды на глубине зависит только от высоты столба воды над предметом и не зависит от объема воды, формы сосуда и других подобных вещей?
Если взять цилиндрический сосуд, то все понятно
P = po*g*V/S = po*g*h
А если сосуд в форме конуса или пирамиды?
V = 1/3*S*h
V/S = h/3 - давление должно быть в 3 раза меньше?
А если мы возьмем две пробирки - толстую и в 2 раза тоньше, и нальем воды до одинаковой высоты - почему давление на дне одинаковое? В тонкой же воды в 4 раза меньше по объему?

Не надо в ответе приводить опять формулу P = po*g*h, я ее и так знаю.
Меня интересует, откуда она появилась.
E.
Ernazar .
85 200
Как я помню, в школьных учебниках 50-60-х годов (Пёрышкин был автор) это объяснялось, и объяснялось хорошо. Закон Архимеда и удары молекул - в жидкостях и твёрдых телах - тут ни причём. Здесь фигурирует закон Паскаля. При расширяющемся ВНИЗ коническом сосуде отношение веса жидкости к площади дна меньше, чем у цилиндрического сосуда, и потому, казалось бы, давление должно быть меньше; однако недостачу полностью восполняет давление, создаваемое в наклонных боковых стенках сосуда вследствие того же закона Паскаля. При сужающемся вниз сосуде, наоборот, излишек давления воспринимают на себя те же наклонные стенки, но наклоненные в обратную сторону.. . В вузовских же учебниках по гидравлике (гидростатика) это строго доказывается.. .
С "двумя пробирками" вы сами уже разобрались выше - говоря о цилиндрическом сосуде.
МШ
Максим Шашкин
62 202
Лучший ответ
Ольга Радионова слишком путано объяснено. Это как гланды удалять через...
Всё проще. Тут работает рычаг Архимеда, только в "жидкосном" исполнении.
Столб воды в данном случае - это малый поршень в домкрате, который создаёт дополнительное давление, которое в свою очередь перераспределяется во все стороны. Бочка Паскаля (или любой другой сосуд) своими стенками являет второй поршень. Непонимание возникает в связи с путаницей понятий давление и работа. Если бочке (или сосуду) позволить расшириться на мизерное расстояние, то столбу воды придётся переместиться на очень значительное расстояние (и он при этом просто исчезнет). Сила и давление имеют разные метрики и нельзя их смешивать и путать.
формула появилась, естественно - из практики.
фактически это тот же закон Архимеда.

почему от формы не зависит?
потому, что в каждой точке давление одинаково в любом направлении (потому, что оно образуется случайными ударами молекул, а они колеблются во все стороны равновероятно) . Если мы берем две точки разной высоты - добавляется вес слоя.

лежит ли рядом та же вода или стенка сосуда - не важно, молекулы сосуда отвечают на давление точно таким же встречным давлением (иначе сосуд развалился бы) . Так что молекуле все равно, стукается ли она о соседнюю молекулы воды или о молекулу стенки сосуда.
Юлия Игнатьева По-моему, вы "закон Паскаля" хотели сказать.
Ну опустите в конический сосуд высотой h соломинку в самый центр, давление не изменится, а задача сведётся к давлению на дне цилиндрического сосуда высотой h :-) если плотно замостить весь сосуд тонкими вертикальными соломинками, посчитать давление на их дне, умножить на площадь их сечения и поскладывать - получим вес жидкости, это так интеграл взяли :-) если же допустить что давление где-то не подчиняется гидростатическому закону, веса жидкости не получится, он будет завышен в вашем случае.
M I L A
M I L A
19 278
давление в жидкости равно ее весу, деленному на площадь, используя формулу — масса через плотность и объем, имеем Так как объем есть произведение высоты на площадь V = Sh, то и получаем

Похожие вопросы