В цій лекції розглядаються основні питання гідро та аеро-статики, тобто умови і закономірності рівноваги рідин і газів під дією прикладених до них сил і, крім того, умови рівноваги твердих тіл, що знаходяться в рідині чи газі.
1. ТИСК В РІДИНАХ І ГАЗАХ. ЗАКОН ПАСКАЛЯ.
Введемо спочатку поняття тиску. Розглянемо деяку поверхню S, на яку діє розподілена сила. Виділимо на цій поверхні нескінченно малий майданчик dS (рис. 11.1). Нехай 
– це сила, що діє на майданчик dS.
Відношення сили до площі dS називають напругою:
(11.1)
Орієнтацію майданчика dS задають з допомогою вектора нормалі до нього. Якщо S – це поверхня якогось тіла, то домовились проводити нормаль назовні від поверхні тіла. На рис. 11.1 показано одиничний вектор 
цієї нормалі.
Возможно вы искали - Контрольная работа: Статика твердого тела
Напругу 
можна розкласти на дві складові: вздовж нормалі і перпендикулярно до неї, тобто в площині, дотичній до майданчика dS. Першу складову називають нормальною, а другу – тангенціальною напругами, що діють на майданчику dS:
(11.2)
Якщо напрям 
і співпадають, то цю напругу називають натягом T, в протилежному випадку – тиском P.
Тиском Р називається фізична величина, що дорівнює модулю нормальної складової сили, яка діє на одиницю площі поверхні тіла:
(11.3)
Похожий материал - Контрольная работа: Статистика кинематика и динамика
Напруга в цьому випадку дорівнює:
Зауважимо, що тиск – величина скалярна.
Особливістю рідин та газів є їх текучість, зумовлена малими силами тертя під час відносного руху шарів, що дотикаються, та відсутністю тертя спокою. Рідинам і газам не властива пружність форми, вони мають лише об’ємну пружність. В стані рівноваги напруга в рідинах і газах завжди нормальна до майданчика, на який вона діє. Дотичні (тангенціальні) напруги із-за текучості в рідинах та газах під час рівноваги не виникають.
З цієї точки зору рідини та гази можна означити як середовища, в яких при рівновазі дотичні напруги існувати не можуть.
Очень интересно - Реферат: Статистическая механика классических систем
З даного означення випливає, що в стані рівноваги нормальна напруга в рідині чи газі (тиск) не залежить від орієнтації майданчика, на який вона діє. Це твердження називають законом Паскаля. Іншим чином його можна сформулювати так:
Тиск, що діє на рідину чи газ, передається в усіх напрямках без зміни.
Закон Паскаля пояснює роботу гідравлічного пресу (рис. 11.2).
В газах нормальна напруга завжди направлена всередину газу, тобто – це тиск. В рідинах , як правило, теж тиск, хоч інколи можна реалізувати випадки, коли буде натягом (від’ємний тиск).
2. ОСНОВНЕ РІВНЯННЯ ГІДРОСТАТИКИ. БАРОМЕТРИЧНА ФОРМУЛА.
Вам будет интересно - Реферат: Стаціонарні та рівномірно-обертові конфігурації точкових вихорів
Сили, що діють в рідині, ділять звичайно на сили масові (об’ємні) і сили поверхневі.
Масова сила пропорційна масі 
, а отже, і об’єму 
елемента рідини, на який вона діє. Цю силу можна записати як 
, де 
називають об’ємною густиною масових сил. Прикладом масових сил є сила тяжіння: 
де 
– густина рідини.
Поверхневі сили – це сили, що діють на поверхню даного об’єму рідини завдяки дії нормальних та дотичних напруг з боку оточуючої рідини.
Розглянемо рідину, що перебуває у рівновазі. В цьому випадку дотичних напруг немає. Виділимо в рідині нескінченно малий елемент об’єму у вигляді циліндра з площею основи 
і довжиною 
, розташованого вздовж вісі X (рис. 11.3):
Похожий материал - Реферат: Створення оптичної пам’яті на основі плівок з металів та діелектриків
Тиск в т.xдорівнює 
, в т. 
: 
. Сили тиску на основи циліндра відповідно дорівнюють:
Проекція рівнодійної сил тиску на вісь X:
