Сила давления

Механическое действие жидкостей и газов на поверхности тел, например на стенки сосудов, характеризуется величиной, называемой давлением. Понятие давления – одно из основных в механике жидкостей и газов. Давлением называется величина, измеряемая отношением силы, действующей на поверхность, к площади этой поверхности.

Сила давления, как и всякая другая сила, есть результат взаимодействия тел; в любых случаях, будь то давление твёрдых тел на опоры, жидкостей на стенки сосудов, атмосферного воздуха на землю, мы имеем дело с взаимодействием тел.

Силы давления могут быть распределены по площади как равномерно, так и неравномерно. При их равномерном распределении давление на всех участках поверхности одинаково. В этом случае давление можно рассчитать по формуле:

P = F/S

где р – давление, F – сила давления и S – площадь.

Если, например, на поршень гидравлического пресса площадью 50 см2 действует сила 200 кГ, то на каждый квадратный сантиметр действует сила 4 кГ и давление р = 4 кГ/см2.

За единицу давления принимается такое: давление, при котором на единицу площади действует единица силы.

Приняв за единицу силы 1 дину, за единицу площади 1 см2, получим единицу давления в системе СГС: 1 дин/см2. В системе СИ единицей давления будет ньютон на квадратный метр (н/м2). Часто за единицу давления принимается нормальная атмосфер а, равная давлению ртутного столба высотой 760 мм при 0° С. Определим давление, которое оказывает ртутный столб высотой 760 мм при 0° С на 1 см2 поверхности. Оно численно равно весу столба ртути сечением 1 см2 и высотой 76 см (760 мм).

Зная, что удельный вес ртути равен 13,59 Г/см3 выразим нормальную атмосферу через давление в Г/см2, кГ/см2, н/м2

p = 76 см · 13,59 Г/см3 1033 Г/см2 = 1,033 кГ/см2 ? 1 · 105 н/м2.

В технике за единицу давления обычно принимают 1 кГ/см2 – это техническая атмосфера.

Зная величину давления и площадь поверхности, по формуле p = F/S можно найти силу давления: F = p · S.