Тиск у рідинах [заміна уроку Тиск у рідинах]

Проведімо експеримент! Візьміть пластикову пляшку. Зробіть в ній голкою три однакових дірки: одну над одною й на однаковій відстані. Першу — в середині пляшки, другу — вище, між вришкою і першою діркою, і третю нижче, між першою діркою та дном. Заклейте дірки скотчем і наповніть пляшку водою. Тепер відірвіть скотч. І спостерігайте. Вода витікає крізь отвори невеликими цівками. Зробіть позначки, якої відстані сягає кожна цівка. Чи є різниця між потоками води з кожної дірки? Потік з найвищої повільний; він тече не дуже далеко. Середня цівка витікає трохи далі. Струмінь води з найнижчої — швидший і довший за інші два. По мірі зниження рівня води і витікання її з пляшки, всі три потоки втрачають свою швидкість і стікають все ближче до пляшки. В решті-решт один за одним ці потоки починають вщухати і зникають зовсім. Існує чіткий зв’язок між глибиною дірок в нашій пляшці і дальністю потоків води. В нашому експерименті на воду діє сила тяжіння, притягуючи її донизу. Розподіл сили по певній площі створює тиск. Проведіть на пляшці лінії на рівні кожної дірки. Так ми уявно поділимо воду в ній на декілька шарів. Подивімося на верхню лінію. Вище неї — один шар води, тож лише один шар води гравітація тягне донизу. Сила, що діє на нижні шари, — незначна, а отже, і тиск там низький. Над середньою лінією знаходяться вже два шари води. Вони важать більше за один, тому й сила тяжіння тут більша. Вищий і тиск. Над нижньою лінією — три шари води. Тому сила тяжіння там ще більша, а тиск — найвищий. Що більше води — то більша вага і більша сила тяжіння, а отже — і вищий тиск. Тиск, що чинить рідина, зростає з глибиною шару води. Що глибше розташована дірка, то сильніше шари води зверху від неї тиснуть на нижні шари. Та якщо сила тяжіння спрямована донизу, то чому вода просто не витікає з дірки вниз? Уявіть кулю з водою. Якщо тиснути на неї з одного боку — вона розшириться з інших. Вода — це рідина. Якщо на рідину тиснуть з одного боку — вона рухатиметься всередині, тиснучи в усіх інших напрямках. Те ж саме відбувається в нашій пляшці. Коли гравітація тягне воду донизу, вода в пляшці рухатиметься в інших напрямках. Вода тисне на стінки пляшки й просочується крізь отвори. Що більший тиск на воду зверху — то більший тиск води на стінки пляшки. Що нижче наш шар води — то вищий там тиск на стінки. Що вище тиск — то більша дальність потоку. Чи змінився би якось тиск, якби пляшка була іншої форми? Подивимось… Візьміть дві ємності різної форми і зробіть в обох з них дірки на однаковій висоті. Наповніть іх до однакового рівня. Чи бачите ви різницю в тому, як витікає вода? Доки в ємностях буде однакова рідина і глибина отворів — тиск там також буде однаковий, незалежно від форми ємності!