Питомий тиск води, російська фізика

67. Питомий тиск води

На відкриту воду тисне повітря, і тому питомий тиск на поверхні води визначається атмосферним тиском p = 101325 уд.

Однак на практиці зазвичай атмосферний тиск приймається за нульовий, і всі прилади для вимірювання питомого тиску (манометри) налаштовуються на цей нуль.

Збережемо такий підхід і ми.

Для подальших міркувань виділимо в товщі води (річковий, морський, океанської) стовп води перетином S. При глибині h обсяг стовпа складе

Інерція цього стовпа води

де ρ - щільність інерції води.

Зусилля Земної тяжіння виділеного стовпа

І, нарешті, питомий тиск p за визначенням обчислюється шляхом ділення зусилля тяжіння F на площу S:

Щільність інерції води ρ = 1000 пін; з урахуванням цього:

З отриманого виразу випливає, що питомий тиск води p має лінійну залежність від глибини h. у скільки разів змінюється глибина води, в стільки ж разів змінюється питомий тиск.

Визначимо глибину h (висоту стовпа води), на якій питомий тиск води дорівнює атмосферному:

Це означає, що атмосферне повітря тисне на кожен квадратний метр площі з тим же зусиллям, з яким тисне водяний стовп заввишки 10,34 метра.

На глибинах до декількох десятків метрів питомий тиск води можна порівняти з питомою атмосферним тиском, але на глибинах в кілька сотень метрів тиск води набагато перевищує атмосферний.

На глибині h = 500 метрів питомий тиск води становить

а на глибині h = 1000 метрів питомий тиск - в два рази більше:

Це - дуже великий тиск. Уявімо собі герметичний бак з розмірами 1м х 1м х 1м на глибині h = 1000 м. Площа кожної з його сторін S = 1 * 1 = 1 кв. Зусилля тиску на сторону складе

В одиницях ринкових кілограмів це відповідає мільйону кілограмів або тисячі тонн.

Ось чому океанські глибини настільки ж недоступні людям, як і космос.

У розрахунках щільність води всюди приймалася постійною, як ніби вода - нестислива. Це - не зовсім вірно: вода, як і будь-які інші хімічні речовини, - стисливість, тільки ступінь її стиснення при збільшенні тиску - дуже мала.