Результат действия силы зависит не только от ее модуля, направления и точки приложения, но и от площади той поверхности, перпендикулярно которой она действует. Подтверждается это утверждение с различных опытов и явлений, которые человек достаточно часто наблюдает в своей собственной жизни. Например, человек, надев лыжи, может идти почти не проваливаясь в снег. Острые концы у кнопок, гвоздей, иголок и др. позволяет легче их использовать (приколоть кнопкой газету, вбить гвоздь...). Из приведенных примеров несложно сделать вывод: чем больше площадь поверхности, на которую действует сила, тем меньшее будет результат действующей силы. Причем во всех рассмотренных случаях сила действовала перпендикулярно поверхности.
Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называется давлением.
Большая по значению сила, действующая на ту же площадь будет оказывать большее давлениею
Давление обозначается буквой р. Измеряется в паскалях. За один паскаль принимается такое давление, которое производит сила в 1 Н, действующая на поверхность площадью 1 м2 .
При погружении в жидкость капилляра (узкой трубки) уровень жидкости, смачивающей стенки капилляра, выше, чем аналогичный уровень в широком сосуде. Причем уровень жидкости в капилляре тем выше, чем меньше радиус капилляра. При смачивании, например водой стеклянного капилляра (краевой угол смачивания θ<90°) образуется вогнутый мениск, жидкость в капилляре поднимается. Это явление называется капиллярным поднятием жидкости. Жидкость поднимается тем выше, чем меньше радиус капилляра. Поверхность жидкости имеет отрицательную кривизну, поэтому дополнительное давление Лапласа стремится растянуть жидкость (давление направлено к центру кривизны) и поднимает ее в капилляре.
При несмачивании, например ртутью стеклянного капилляра (θ>90°), образуется выпуклый мениск, уровень жидкости в капилляре опускается. Это явление называется капиллярной депрессией. Жидкость опускается тем ниже, чем меньше радиус капилляра. Кривизна поверхности жидкости будет положительной, дополнительное давление Лапласа направлено внутрь жидкости (жидкость будет сжиматься), в результате чего жидкость в капилляре опускается.
Высота поднятия (понижения) уровня жидкости в капилляре:
h = 2σcosθ/((ρ-ρ₀)gR), где σ - коэффициент поверхностного натяжения искривленной поверхности, разделяющей жидкую и газообразную фазы, R - радиус капилляра, θ - краевой угол смачивания, ρ - плотность жидкости, ρ₀ - плотность газа, п - ускорение свободного падения 9,81 м/с² Это выражение носит название уравнения Жюрена
Результат действия силы зависит не только от ее модуля, направления и точки приложения, но и от площади той поверхности, перпендикулярно которой она действует.
Подтверждается это утверждение с различных опытов и явлений, которые человек достаточно часто наблюдает в своей собственной жизни.
Например, человек, надев лыжи, может идти почти не проваливаясь в снег. Острые концы у кнопок, гвоздей, иголок и др. позволяет легче их использовать (приколоть кнопкой газету, вбить гвоздь...).
Из приведенных примеров несложно сделать вывод: чем больше площадь поверхности, на которую действует сила, тем меньшее будет результат действующей силы. Причем во всех рассмотренных случаях сила действовала перпендикулярно поверхности.
Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называется давлением.
Большая по значению сила, действующая на ту же площадь будет оказывать большее давлениею
Давление обозначается буквой р.
Измеряется в паскалях.
За один паскаль принимается такое давление, которое производит сила в 1 Н, действующая на поверхность площадью 1 м2 .
При смачивании, например водой стеклянного капилляра (краевой угол смачивания θ<90°) образуется вогнутый мениск, жидкость в капилляре поднимается. Это явление называется капиллярным поднятием жидкости. Жидкость поднимается тем выше, чем меньше радиус капилляра. Поверхность жидкости имеет отрицательную кривизну, поэтому дополнительное давление Лапласа стремится растянуть жидкость (давление направлено к центру кривизны) и поднимает ее в капилляре.
При несмачивании, например ртутью стеклянного капилляра (θ>90°), образуется выпуклый мениск, уровень жидкости в капилляре опускается. Это явление называется капиллярной депрессией. Жидкость опускается тем ниже, чем меньше радиус капилляра. Кривизна поверхности жидкости будет положительной, дополнительное давление Лапласа направлено внутрь жидкости (жидкость будет сжиматься), в результате чего жидкость в капилляре опускается.
Высота поднятия (понижения) уровня жидкости в капилляре:
h = 2σcosθ/((ρ-ρ₀)gR), где σ - коэффициент поверхностного натяжения искривленной поверхности, разделяющей жидкую и газообразную фазы, R - радиус капилляра, θ - краевой угол смачивания, ρ - плотность жидкости, ρ₀ - плотность газа, п - ускорение свободного падения 9,81 м/с²
Это выражение носит название уравнения Жюрена