Как давит водяной столб

С древнейших времен люди понимали великое значение воды не только для всей жизни на земле, но и для технических надобностей.

Давно изучались и изучаются свойства воды: давление на поверхность, плотность, различные состояния, в которые переходит вода, силы сцепления частиц воды. Изучение этих свойств позволило людям строить водяные и паровые машины, прочные плотины, шлюзы, корабли и подводные лодки.

По плотности воды установили единицы измерений веса и объема.

Вес кубического сантиметра воды при 4°С принимается за грамм, вес кубического дециметра (литр) — за килограмм, вес кубического метра — за тонну.

Единица измерения — градус — тоже установлена по тепловому расширению воды. Условились за 0° принимать температуру тающего льда, а за 100° — температуру паров кипящей воды.

Жидкости, как и все тела на земле, имеют вес и давят на стенки сосуда.

Проделайте опыт, который покажет вам, что чем больше глубина, тем больше давление жидкости.

Возьмите стеклянную трубку, прикройте нижний конец картонкой* и опустите вертикально в стакан с водой, сначала на небольшую глубину. Давление воды снизу прижмет картонку к трубке (см. рисунок). Теперь подливайте воду в открытый конец трубки. Вы увидите, что, как только уровень воды в трубке сравняется с уровнем воды в стакане, а следовательно, давления снизу и сверху уравновесятся, кружок вследствие собственного веса упадет вниз.

Если опустить трубку почти до дна, — для того, чтобы кружок упал, потребуется больший столб воды.

Ученые определили, что давление на определенной глубине жидкости равно весу вертикального столба жидкости, имеющего основание один квадратный сантиметр, а высоту, равную расстоянию от измеряемого слоя до верхнего уровня жидкости. На одной и той же глубине давление внутри жидкости со всех сторон одинаково.

* Картонку следует оклеить оловянной бумагой, чтобы она могла тонуть. Очень удобно производить опыт, прикрепив к центру картонки длинную нить.