Читать книгу Фізика - Группа авторов - Страница 12

Значний внесок у розвиток гідростатики – розділу фізики, в якому вивчаються властивості нерухомої рідини, – зробив французький вчений Блез Паскаль, про якого ми вже згадували раніттте.

За вказівкою Паскаля, міцну дубову бочку доверху наповнили водою й наглухо закрили кришкою. У невеликий отвір у кришці вставили і закріпили кінець вертикальної скляної трубки такої довжини, щоб її верхній кінець був на рівні другого поверху будинку.

Вийшовши на балкон, Паскаль почав наповнювати трубку водою. Не встиг він вилити і десятка склянок, як раптом бочка з тріском лопнула. Її розірвала досить значна сила. Паскаль переконується: сила, що розірвала бочку, зовсім не залежить від кількості води в трубці. Усе залежить від висоти, до якої трубка була заповнена.

Далі виявляється дивна властивість води – «передавати тиск», створюваний на поверхні води, по всьому об’єму всередині рідини.

Так Паскаль приходить до відкриття закону розподілу тиску в рідині, який потім назвали його ім’ям.

Окрім цього досить відомого експерименту, Паскаль проводив й інші. Він брав посудину з отворами, що мали однаковий переріз у стінках і дні. В отвори вставлялися трубки з поршнями. Коли посудина наповнювалася водою, то вода тиснула на поршні, які утримувалися міцними нитками.

Вивчаючи істину, можна мати трояку мету: відкрити істину, коли її шукаємо; довести її,  коли знайшли; нарешті, відрізнити від  неправди, коли її розглядаємо.

Блез Паскаль

Щоб виміряти силу тиску на кожен поршень, Паскаль прикріплював до них нитки, які з’єднувалися за допомогою блоків з шалькою терезів. Гирі на іншій шальці терезів, що утримували поршень у рівновазі, показували силу тиску, що діяла на поршень.

Ці досліди показали, що тиск на дно посудини є пропорційним густині рідини та висоті її рівня від дна. Формула гідростатичного тиску, яку ми застосовуємо для розв’язування різних цікавих задач, виведена саме з цих дослідів: р=р. g.h.

Паскаль довів також, що тиск всередині рідини передається в усіх напрямках, не виключаючи й напрямку вертикально вгору. Для цього посудину з водою щільно закривали кришкою, яка мала два отвори.

Кожну книгу потрібно вміти читати.

Блез Паскаль

В отвори вставляли однакові (за площею поперечного перерізу) трубки, закриті однаковими поршнями. Коли на один поршень клали гирю, то спостерігали, що поршень в іншій трубці піднімався. Щоб утримати поршень в іншій трубці у рівновазі, треба було покласти на нього таку саму гирю.

Якщо діаметр одного поршня був, порівняно з діаметром іншого поршня, більший, наприклад, у два рази, то для утримання першого поршня у рівновазі необхідно було покласти гирю у чотири рази важчу, ніж на поршень у вузькій трубці.

Описуючи ці досліди у своєму «Трактаті про рівновагу рідин»(1654р.), Паскаль писав:

«Посудина, заповнена водою, є новим принципом механіки й новою машиною для збільшення сил у міру необхідності, оскільки у такий спосіб людина може підняти будь-яку запропоновану їй вагу».

Ви, мабуть, уже здогадалися, що мова йде про гідравлічну машину, яка широко застосовується і в наукових дослідженнях, і в техніці.