Тиск рідини на дно і стінки посудини. Формула гідростатичного тиску

Тиск в посудині похилому

Уявімо, що у нас є трубка завдовжки близько 1 м. Ми налили в неї рідину так, що вона заповнена цілком. Візьмемо точно таку ж трубку, наповнену до країв, і розмістимо її під нахилом. Судини однакові і заповнені однією і тією ж рідиною. Отже, маса і вага рідини і в першій, і в другій трубці рівні. Чи однаковий тиск в точках, розташованих на дні цих ємностей? На перший погляд здається, що тиск P1 дорівнює P2, оскільки маса рідин однакова. Припустимо, що це так, і проведемо експеримент, щоб перевірити.

З’єднаємо нижні частини цих трубок маленької трубочкою. Якщо наше припущення про те, що P1 = P2, вірне, то перейде кудись рідина? Ні, тому що на її частинки будуть діяти сили протилежного напрямку, які будуть компенсувати один одного.

Давайте приробимо до похилий трубці зверху воронку. А на вертикальній трубці зробимо отвір, в нього вставити трубочку, яка загинається вниз. Тиск на рівні отвору більше, ніж на самому верху. Отже, рідина буде перетікати по тоненькій трубочці і наповнювати воронку. Маса рідини в похилій трубці буде збільшуватися, рідина потече з лівої трубки в праву, потім буде підніматися і циркулювати по колу.

А тепер встановимо над лійкою турбіну, яку з’єднаємо з електричним генератором. Тоді ця система самостійно, без будь-якого втручання буде виробляти електроенергію. Вона буде працювати без зупинки. Здавалося б, це і є «вічний двигун». Однак ще в XIX столітті Французька академія наук відмовилася приймати будь-які подібні проекти. Закон збереження енергії говорить про те, що створити «вічний двигун» неможливо. Значить, наше припущення про те, що P1 = P2, невірне. Насправді P1< P2. Як же тоді розрахувати тиск рідини на дно і стінки посудини в трубці, яка розташована під нахилом?