Алгоритм решения гидростатических расчетных задач

строгая физическая методология вычисления давления столба жидкости, требующая обязательного перевода всех величин в систему СИ, идентификации табличной плотности вещества и применения формулы $p = \rho g h$:

• 1. Канонический модельный пример учебника:

Дано:

$h = 0{,}15\text{ м}$

$\rho = 13\,600\text{ кг/м}^3$ (плотность ртути)

$g = 10\text{ м/с}^2$ (или $10\text{ Н/кг}$)

Найти:

$p$ — ?

Решение:

Давление ртути на дно цилиндрического сосуда рассчитывается по формуле гидростатического давления столба жидкости:

$$p = \rho g h$$

Подставим численные значения величин в единицах СИ:

$$p = 13\,600\text{ кг/м}^3 \cdot 10\text{ м/с}^2 \cdot 0{,}15\text{ м} = 20\,400\text{ Па} = 20{,}4\text{ кПа}.$$

Ответ: $p = 20{,}4\text{ кПа}$.

• 2. Зависимость от рода жидкости — при одинаковой глубине $h$ давление жидкости прямо пропорционально ее плотности: давление ртути в 13,6 раза превышает давление воды, а давление воды в 1,25 раза больше давления керосина или машинного масла ($\rho = 800\text{ кг/м}^3$).