Гидростатический парадокс

Схема опыта Паскаля

Гидростатический парадокс или парадокс Паскаля — явление, при котором сила весового давления налитой в сосуд жидкости на дно сосуда может отличаться от веса налитой жидкости. В сосудах с увеличивающимся кверху поперечным сечением сила давления на дно сосуда меньше веса жидкости, в сосудах с уменьшающимся кверху поперечным сечением сила давления на дно сосуда больше веса жидкости. Сила давления жидкости на дно сосуда равна весу жидкости лишь для сосуда цилиндрической формы. Математическое объяснение парадоксу было дано Симоном Стевином в 1612 году[1].

Причины

Причина гидростатического парадокса состоит в том, что по закону Паскаля жидкость давит не только на дно, но и на стенки сосуда.

Если стенки сосуда вертикальные, то силы давления жидкости на его стенки направлены горизонтально и не имеют вертикальной составляющей. Сила давления жидкости на дно сосуда в этом случае равна весу жидкости в сосуде. Если же сосуд имеет наклонные стенки, давление жидкости на них имеет вертикальную составляющую. В расширяющемся кверху сосуде она направлена вниз, в сужающемся кверху сосуде она направлена вверх. Вес жидкости в сосуде равен сумме вертикальных составляющих давления жидкости по всей внутренней площади сосуда, поэтому он и отличается от давления на дно[2].

Опыт Паскаля

В 1648 году парадокс продемонстрировал Блез Паскаль. Он вставил в закрытую бочку, наполненную водой, узкую трубку и, поднявшись на балкон второго этажа, влил в эту трубку кружку воды. Из-за малого диаметра трубки вода в ней поднялась до большой высоты, и давление в бочке увеличилось настолько, что крепления бочки не выдержали, и она треснула.

Гидростатический парадокс и закон Архимеда

Похожий кажущийся парадокс возникает при рассмотрении закона Архимеда. Согласно распространённой формулировке закона Архимеда, на погружённое в воду тело действует выталкивающая сила, равная весу воды, вытесненной этим телом. Из такой формулировки можно сделать неверное умозаключение, что тело не сможет плавать в сосуде, не содержащем достаточное количество воды для вытеснения.

Однако на практике тело может плавать в резервуаре с таким количеством воды, масса которой меньше массы плавающего тела. Это возможно в ситуации, когда резервуар лишь ненамного превышает размеры тела. Например, когда корабль стоит в тесном доке, он остаётся на плаву точно так же, как в открытом океане, хотя масса воды между кораблём и стенками дока может быть меньше, чем масса корабля[3].

Объяснение парадокса заключается в том, что архимедова сила создаётся гидростатическим давлением, которое зависит не от веса воды, а только от высоты её столба. Как в гидростатическом парадоксе на дно сосуда действует сила весового давления воды, которая может быть больше веса самой воды в сосуде, так и в вышеописанной ситуации давление воды на днище корабля может создавать выталкивающую силу, превышающую вес этой воды[4].

Более корректной формулировкой закона Архимеда является следующая: на погружённое в воду тело действует выталкивающая сила, эквивалентная весу воды в погружённом объёме тела[3].

Примечания

  1. A. Malet. Between Mathematics and Experimental Philosophy // The Mechanization of Natural Philosophy / Daniel Garber, Sophie Roux, ed. — Springer Science & Business Media, 2012-09-25. — С. 160. — 349 с. — ISBN 9789400743458.
  2. Бутиков, 1994, с. 349.
  3. 1 2 Климашевский С. Парадокс закона Архимеда // Наука и Жизнь : журнал. — 2010. — Декабрь (№ 12). — С. 88—89. — ISSN 0028-1263.
  4. Транковский С. Гидростатический парадокс // Наука и Жизнь : журнал. — 2010. — Декабрь (№ 12). — С. 90. — ISSN 0028-1263.

Литература

  • Бутиков Е.И., Кондратьев А.С, Бобкин В.В. Физика. Книга 1. Механика. — М.: Наука, 1994. — 367 с.

Ссылки

Видеоурок: гидростатический парадокс

Read other articles:

Національна бібліотека Індіїбенг. তীয় গ্রন্থাগারгінді राष्ट्रीय पुस्तकालयмалаялам ഭാരതീയ ദേശീയ ഗ്രന്ഥശാലсанскрит भारतस्य राष्ट्रियग्रन्थालयःтам. இந்திய தேசிய நூலகம்англ. National Library of India 22°31′59″ пн. ш. 88°19′59″...

 

 

Chronologies Données clés 1642 1643 1644  1645  1646 1647 1648Décennies :1610 1620 1630  1640  1650 1660 1670Siècles :XVe XVIe  XVIIe  XVIIIe XIXeMillénaires :-Ier Ier  IIe  IIIe Chronologies thématiques Art Architecture, Arts plastiques (Dessin, Gravure, Peinture et Sculpture), Littérature, Musique classique et Théâtre   Ingénierie (), Architecture et ()   Politique Droit   Religion (,)   Science Santé et ...

 

 

Batu PancoDesaNegara IndonesiaProvinsiBengkuluKabupatenRejang LebongKecamatanCurup UtaraKode pos39125Kode Kemendagri17.02.16.2005 Luas... km²Jumlah penduduk... jiwaKepadatan... jiwa/km² Untuk desa di Kabupaten Bengkulu Selatan, lihat Batu Panco, Ulu Manna, Bengkulu Selatan. Sebuah benda megalitik di Batu Panco (foto diambil tahun 1931) Batu Panco adalah desa yang berada di kecamatan Curup Utara, Kabupaten Rejang Lebong, Bengkulu, Indonesia. Arkeologi Di Batu Panco terdapat sejumlah meg...

Part of a series on theCOVID-19 pandemicScientifically accurate atomic model of the external structure of SARS-CoV-2. Each ball is an atom. COVID-19 (disease) SARS-CoV-2 (virus) Cases Deaths Timeline 2019 2020 January responses February responses March responses April responses May responses June responses July responses August responses September responses October responses November responses December responses 2021 January responses February responses March responses April responses May re...

 

 

Rural municipality in Saskatchewan, Canada Rural municipality in Saskatchewan, CanadaBenson No. 35Rural municipalityRural Municipality of Benson No. 35Location of the RM of Benson No. 35 in SaskatchewanCoordinates: 49°23′31″N 103°00′58″W / 49.392°N 103.016°W / 49.392; -103.016[1]CountryCanadaProvinceSaskatchewanCensus division1SARM division1Federal ridingSouris—Moose MountainProvincial ridingCanningtonEstevanFormed[2]December 13, 1909Gover...

 

 

Politique étrangère de l'Union européenne Description Politique de l'Union européenne Administration Traité Titre V du TUECinquième partie du TFUE Volet Politique de sécurité et de défense commune CPE PSDC modifier  La politique étrangère et de sécurité commune de l'Union européenne, également connue sous le sigle PESC, était le deuxième des trois piliers instaurés en 1992 par le traité sur l'Union européenne de Maastricht. La structure en pilier a été abolie par l...

Boeing CIM-10 Bomarc (IM-99 Weapon System sebelum September 1962) adalah sebuah pencegat supersonik untuk pertahanan udara Perang Dingin Amerika Utara, selain menjadi rudal jarak jauh anti-pesawat pertama, adalah satu-satunya SAM digunakan oleh Angkatan Udara Amerika Serikat. Boeing membangun 570 rudal Bomarc antara 1957 dan 1964, 269 CIM-10A, 301 CIM-10B. Referensi Clearwater, John. Canadian Nuclear Weapons: The Untold Story of Canada's Cold War Arsenal. Toronto, Ontario, Canada: Dundern Pr...

 

 

Злора́дство — радость, связанная с чужой неудачей, бедой, драмой или трагедией, или чужим невезением, несчастьем или горем. Возвращение в монастырь, Эдуардо Замацоис и Забала  (англ.) (рус., 1868 Содержание 1 Причины злорадства 2 Научные исследования 3 См. также 4 При�...

 

 

Welsh photojournalist Philip Jones GriffithsBorn(1936-02-18)18 February 1936Rhuddlan, Denbighshire, WalesDied19 March 2008(2008-03-19) (aged 72)London, EnglandNationalityWelshOccupationPhotojournalismWebsitewww.philipjonesgriffiths.org Philip Jones Griffiths (18 February 1936 – 19 March 2008) was a Welsh photojournalist known for his coverage of the Vietnam War. Biography Jones Griffiths was born in Rhuddlan in Denbighshire, North Wales, to Joseph Griffiths, who supervised the local tr...

この項目には、一部のコンピュータや閲覧ソフトで表示できない文字が含まれています(詳細)。 数字の大字(だいじ)は、漢数字の一種。通常用いる単純な字形の漢数字(小字)の代わりに同じ音の別の漢字を用いるものである。 概要 壱万円日本銀行券(「壱」が大字) 弐千円日本銀行券(「弐」が大字) 漢数字には「一」「二」「三」と続く小字と、「壱」「�...

 

 

Airborne early warning and control radar system A-50EI (Il-76) of the Indian Air Force with the EL/W-2090 The IAI EL/W-2090 is an airborne early warning and control (AEW&C) radar system developed by Israel Aerospace Industries (IAI) and Elta Electronics Industries of Israel. Its primary objective is to provide intelligence to maintain air superiority and conduct surveillance. The system is currently in-service with the Indian Air Force.[1] It is a development of the EL/M-2075 syst...

 

 

Aviation disaster in which a pilot intentionally crashes the aircraft This Airbus A320, operating as Germanwings Flight 9525, was deliberately crashed into the Alps by a suicidal co-pilot on 24 March 2015, killing all 150 people on board. United Airlines Flight 175 was deliberately crashed into 2 World Trade Center as part of the September 11 attacks. Suicide by pilot is an aviation event in which a pilot deliberately crashes or attempts to crash an aircraft as a suicide act, with or without ...

Magic intended to turn away harm or evil influences Medieval apotropaic marking on the inside of a church in Suffolk, England. Part of a series onMagic Background History of magic Magic and religion Psychological theories of magic Forms Apotropaic magic Black magic Ceremonial magic Chaos magic Divination Evocation Goetia Gray magic Invocation Natural magic Necromancy Sex magic Shamanism Sigils Sympathetic magic Thaumaturgy Theurgy White magic Witchcraft Religion Magic and religion Christian v...

 

 

90-та зенітна ракетна бригада рос. 90-я зенитная ракетная бригада Нарукавний знакКраїна  РосіяВид  Сухопутні війська РФТип  Протиповітряна оборонаЧисельність БригадаУ складі 49-та загальновійськова арміяДислокація ст. Яблонівська Краснодарського краюКонфлікт...

 

 

اضغط هنا للاطلاع على كيفية قراءة التصنيف النباتالعصر: 520–0 مليون سنة قك ك أ س د ف بر ث ج ط ب ن العصر الكمبري - الآن أنواع مختلفة من النباتات المرتبة التصنيفية مملكة[1]  التصنيف العلمي النطاق: حقيقيات النوى (غير مصنف) ثنائيات السوط غير مصنف: اللحائيات المملكة: النباتات�...

إكسالشعارمعلومات عامةموقع الويب x.com (لغات متعددة) نوع الموقع  القائمة ... خدمة الشبكة الاجتماعية — تدوين مصغر — منصة المحتوى التي أنشأها المستخدم — مجتمع إنترنت — very large online platform (en) [4] البلد الأصلي  الولايات المتحدة التأسيس 21 مارس 2006الجوانب التقنيةاللغة لغات متعد�...

 

 

この記事は検証可能な参考文献や出典が全く示されていないか、不十分です。出典を追加して記事の信頼性向上にご協力ください。(このテンプレートの使い方)出典検索?: 熊本県道45号阿蘇公園菊池線 – ニュース · 書籍 · スカラー · CiNii · J-STAGE · NDL · dlib.jp · ジャパンサーチ · TWL(2017年2月) 主要地方道 熊本県道45号 阿�...

 

 

Decreto dell'incendio del ReichstagTitolo estesoDecreto del Presidente del Reich per la protezione del Popolo e dello Stato Stato Germania Tipo leggeDecreto LegislaturaVIII ProponenteAdolf Hitler SchieramentoPartito Nazionalsocialista Tedesco dei Lavoratori Promulgazione28 febbraio 1933 A firma diPaul von Hindenburg Abrogazione23 marzo 1949 (de facto) Testo(DE) Testo legislativo, su de.wikisource.org. Il decreto dell'incendio del Reichstag (in tedesco: Reichstagsbrandverordnung) è il no...

Association football club in Denmark Football clubOKSFull nameOdense Kammeraternes Sportsklub (Odense Comrades Sports Club)Short nameOKSFounded30 January 1930; 94 years ago (1930-01-30)GroundOKSon ParkChairmanKlavs Bo Nygaard LarsenHead coachRene LindharthLeagueDenmark Series2021–22Denmark Series Group 3, 2nd of 10WebsiteClub website Home colours Current season Odense Kammeraternes Sportsklub, commonly known as OKS, is a Danish association football club. Founded 1930 in Od...

 

 

Part of a series on the History of Ireland Chronology Prehistory Protohistory 400–795 795–1169 1169–1536 1536–1691 1691–1800 1801–1923 Timeline of Irish history Peoples and polities Gaelic Ireland Lordship of Ireland Kingdom of Ireland United Kingdom ofGreat Britain and Ireland Irish Republic Irish Free State Republic of Ireland and Northern Ireland Topics Conflicts Clans Cuisine Kingdoms States Gaelic monarchs Judaism British monarchs Economic history History ...