Номер 5, страница 53 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

5. Какое давление называется гидростатическим, а какое — гидродинамическим?

Гидростатическое давление

Гидростатическое давление — это давление, которое оказывает покоящаяся (неподвижная) жидкость на любую поверхность, с которой она соприкасается. Оно создается весом столба жидкости, находящегося над рассматриваемой точкой, и направлено перпендикулярно поверхности.

Основные свойства гидростатического давления:

1. Оно увеличивается с глубиной. Чем глубже точка, тем выше давление.

2. На одной и той же глубине давление одинаково во всех направлениях (следствие закона Паскаля).

3. Оно зависит от плотности жидкости: чем плотнее жидкость, тем больше давление на той же глубине.

4. Оно не зависит от формы сосуда.

Формула для расчета гидростатического давления на глубине $h$:

$P_{гидрост} = \rho \cdot g \cdot h$

где:

$\rho$ — плотность жидкости (кг/м³),

$g$ — ускорение свободного падения (м/с²),

$h$ — высота столба жидкости над точкой, то есть глубина (м).

Ответ: Гидростатическое давление — это давление, создаваемое весом столба покоящейся жидкости. Оно зависит от плотности жидкости и глубины погружения.

Гидродинамическое давление

Гидродинамическое давление — это давление, существующее в движущейся жидкости. Это более сложное понятие, которое описывается в рамках гидродинамики, в частности, с помощью уравнения Бернулли. Уравнение Бернулли для горизонтальной трубы связывает статическое и динамическое давление:

$p + \frac{\rho v^2}{2} = \text{const}$

Здесь можно выделить несколько видов давления в потоке:

1. Статическое давление ($p$) — это внутреннее давление в жидкости, которое измерил бы прибор, движущийся вместе с потоком. Оно действует во все стороны и не связано с движением потока в целом.

2. Динамическое давление ($\frac{\rho v^2}{2}$) — это давление, обусловленное кинетической энергией движущейся жидкости. Оно представляет собой прирост давления, который произойдет, если полностью остановить поток (например, в точке торможения перед препятствием). Динамическое давление зависит от плотности жидкости $\rho$ и квадрата её скорости $v$.

3. Полное давление — это сумма статического и динамического давления ($p_{полн} = p + \frac{\rho v^2}{2}$). Вдоль линии тока идеальной несжимаемой жидкости это значение остается постоянным.

Термин "гидродинамическое давление" чаще всего используют для обозначения именно динамического давления, то есть той его части, что вызвана скоростью потока. Таким образом, в отличие от гидростатического давления, которое существует в состоянии покоя, гидродинамическое давление является характеристикой именно движущейся жидкости.

Ответ: Гидродинамическое давление — это давление в движущейся жидкости. Чаще всего под этим термином понимают его динамическую составляющую, которая обусловлена скоростью потока и описывается формулой $\frac{\rho v^2}{2}$.