Что такое гидростатическое давление

Гидростатическое давление — это давление, которое создаёт столб покоящейся жидкости на любое тело внутри неё за счёт собственного веса. Оно растёт прямо пропорционально глубине погружения и плотности жидкости, но не зависит от формы сосуда и площади дна. Что такое гидростатическое давление, легко проверить манометром: на одной глубине давление одинаково по всем направлениям, включая дно, стенки и поверхность погружённого тела.

$P = \rho g h$

Разбор по случаям

Примеры

Давление воды в бассейне. Глубина бассейна $h = 2\text{ м}$, плотность воды $\rho = 1000\text{ кг/м}^3$, ускорение свободного падения $g = 10\text{ м/с}^2$. По формуле $P = \rho g h$ давление на дне равно $P = 20000\text{ Па}$. На вдвое меньшей глубине $1\text{ м}$ давление тоже уменьшится вдвое и составит $10000\text{ Па}$, потому что зависимость от глубины линейная.

Сравнение давления в реке и в море. На глубине $3\text{ м}$ в пресной воде плотностью $\rho = 1000\text{ кг/м}^3$ давление равно $P = 30000\text{ Па}$. В морской воде плотность выше — $\rho = 1030\text{ кг/м}^3$, поэтому на той же глубине давление немного больше: $P \approx 30900\text{ Па}$. Более плотная жидкость всегда даёт большее гидростатическое давление на одной и той же глубине.

Частые ошибки

• Гидростатическое давление путают с давлением твёрдого тела, забывая, что формула зависит только от глубины и плотности.
• Считают, что давление на дне зависит от объёма сосуда, забывая, что важна только высота столба жидкости.
• Забывают складывать атмосферное давление с гидростатическим, когда считают полное давление в открытом водоёме.

Коротко

Что такое гидростатическое давление, показывает простая формула P = ρgh: чем глубже погружение и плотнее жидкость, тем оно больше. Это давление действует одинаково во все стороны на одной глубине и не зависит от формы сосуда.