раздел физики, изучающий движение жидкостей и их взаимодействие с твердыми телами и внешними силами (например, гравитацией или давлением)
Формула давления как отношение силы к площади поверхности
Давление — это сила, действующая на каждую единицу площади. Чем меньше площадь соприкосновения при той же силе, тем выше создаваемое давление. Единица измерения — паскаль (Па).
Формула давления жидкости на глубине: произведение плотности, ускорения свободного падения и глубины
Это давление создаётся в жидкости из-за её веса. Чем глубже, тем больше высота столба жидкости — и тем выше давление. Оно зависит от плотности вещества, ускорения свободного падения и глубины точки.
Формула объёмного расхода жидкости как произведение скорости потока на площадь поперечного сечения
Формула показывает, сколько объёма жидкости проходит через поперечное сечение за единицу времени. Расход зависит от скорости потока и площади сечения трубы. Единицы измерения — м³/с.
Формула непрерывности потока жидкости в участках с переменным сечением
Если поток жидкости сохраняется, то при сужении трубы скорость увеличивается. Эта формула отражает закон сохранения объёма: то, что вошло, то и вышло.
Формула Бернулли: сумма давления, кинетической и потенциальной энергии на участке потока остаётся постоянной
Уравнение Бернулли выражает сохранение полной энергии потока: сумма давления, кинетической энергии и потенциальной сохраняется вдоль струи.
Применимо к идеальной жидкости (без вязкости), течение должно быть установившимся.
Чем выше скорость — тем ниже давление, и наоборот. Этот эффект лежит в основе работы самолётов, карбюраторов, гидросистем.
При воздействии внешнего давления на жидкость (или газ) в замкнутом объёме, оно передаётся без изменений во все направления и на каждую точку объёма.
Благодаря закону Паскаля работают гидравлические прессы, тормоза, домкраты и другие системы. Маленькое усилие на малой площади может передаваться как большое — на большой площади, без потерь в давлении.
💡 Закон Паскаля также можно рассматривать как следствие закона сохранения энергии: давление не исчезает и не создаётся произвольно, а лишь передаётся. Причём он справедлив не только для жидкостей, но и для сжимаемых сред — например, газов.