Закон Паскаля

Положив стопку книг на поверхность стола, стоящего в углу комнаты, вы увеличите лишь его давление на пол; стены, с которыми соприкасается стол, этого «не заметят». Если же вы с помощью поршня окажете давление на жидкость или газ, то результат будет иным.

Проделаем опыт. Присоединим к трубке с поршнем полый шар с множеством маленьких отверстий. Наполнив шар водой, нажмем на поршень, чтобы увеличить в ней давление. Вода начнет выливаться, но не только через то отверстие, которое находится на линии действия прилагаемой нами силы, а и через все остальные тоже (рис. 95). Причем напор воды, обусловленный внешним давлением, во всех появившихся струйках воды будет одним и тем же.

Аналогичный результат мы получим и в том случае, если вместо воды будем использовать дым (рис. 96).

Эти и другие опыты свидетельствуют о том, что

жидкости и газы передают оказываемое на них давление по всем направлениям одинаково.

Этот закон был открыт в 1653 г. французским ученым Б. Паскалем и потому носит его имя — закон Паскаля.

Передача давления жидкостями и газами обусловлена достаточно высокой подвижностью частиц, из которых они состоят. Рисунок 97 иллюстрирует сказанное. Точками на нем изображены молекулы газа, находящегося в сосуде под поршнем. На рисунке 97, а эти молекулы равномерно заполняют весь предоставленный объем. При опускании поршня газ, находящийся непосредственно под ним, сжимается, и частицы газа в этом месте начинают располагаться более плотно, чем внизу (рис. 97, б). Однако через некоторое время эти частицы, беспорядочно двигаясь, перемешаются с другими, и их расположение вновь станет равномерным, но более плотным, чем до опускания поршня (рис. 97, в). При этом в равной степени возрастет число ударов молекул не только о дно сосуда, но и о его боковые стенки. Это и означает, что давление поршня передается газом по всем направлениям одинаково и в каждой точке оно возрастает на одну и ту же величину.

1. Сформулируйте закон Паскаля. 2. Опишите опыты, в которых проявляется этот закон. 3. При изготовлении бутылок через трубку вдувают воздух, и расплавленное стекло принимает форму бутылки (см. рис. 78). Какое свойство газов здесь используется? 4. Из винтовки, применяемой в тире, стреляют в банку. Что будет с банкой, если она: а) пустая; б) наполнена водой? Почему?
Экспериментальные задания. 1. Надуйте немного воздуха в воздушный шарик и завяжите его. Сожмите шарик в каком-либо месте. Что произойдет с остальной частью шарика? Почему? 2. Проколите целлофановый пакет иглой, после чего наполните пакет водой. Продемонстрируйте явления, в которых проявлялся бы закон Паскаля.