ГЛАВА 15. ГИДРОСТАТИКА

Разницу в уровнях ртути, которая составила более трех дюймов, объяснил разницей атмосферного давления. Это был один из первых случаев в истории науки, когда результат эксперимента был с хорошей точностью предсказан заранее. Его именем названа единица давления в международной системе единиц — Паскаль.

Одновременно с занятиями наукой Паскаль писал глубокие публицистические, философские и религиозные литературные произведения. Считается классиком французской литературы. Произведениями Паскаля восхищались Л.Н. Толстой и И.С. Тургенев.

Независимость гидростатического давления от формы сосуда и направления приводит, в частности, к тому, что в сообщающихся сосудах любой формы уровень жидкости одинаков. Конечно, если в разных коленах сосуда жидкость разная, то уровень жидкости может быть разным. Рассмотрим пример.

Пример 15.1. В U−образной цилиндрической трубке находится ртуть. На сколько повысится уровень ртути в одном колене рубки, если в другое поверх ртути налить слой воды толщиной h? Плотности ртути и воды соответственно равны ρ и ρ₁.

Решение. Из условия равновесия жидкости в трубке следует, что давления жидкости в правом и левом коленах трубки, одинаковы. Давление в правом колене определяется столбом ртути, давление в левом есть сумма давлений, оказываемых ртутью и налитой над ней водой. Найдем эти давления. Пусть после наливания воды в одно колено сосуда уровень ртути в другом колене поднялся на величину Δh. Тогда давление ртути в этом колене равно ρg(H + Δh), где H — первоначальная высота столба ртути в правом и левом коленах сосуда.

Давление ртути в другом колене найдем, складывая давление ртути и воды. Так как в этом колене уровень ртути понизился на Δh, а высота столба налитой воды — h, то давление жидкости в этом колене сосуда равно ρg(H − Δh) + ρ₁gh. Приравнивая эти давления, получим

Отсюда находим