Страница 7

Давление

Давле'ние, физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил, с которыми одно тело действует на поверхность другого (например, фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда, газ в цилиндре двигателя на поршень и т. п.). Если силы распределены вдоль поверхности равномерно, то Д. р на любую часть поверхности равно р = f/s, где S — площадь этой части, F — сумма приложенных перпендикулярно к ней сил. При неравномерном распределении сил это равенство определяет среднее Д. на данную площадку, а в пределе, при стремлении величины S к нулю, — Д. в данной точке. В случае равномерного распределения сил Д. во всех точках поверхности одинаково, а в случае неравномерного — изменяется от точки к точке.

  Для непрерывной среды аналогично вводится понятие Д. в каждой точке среды, играющее важную роль в механике жидкостей и газов. Д. в любой точке покоящейся жидкости по всем направлениям одинаково; это справедливо и для движущейся жидкости или газа, если их можно считать идеальными (лишёнными трения). В вязкой жидкости под Д. в данной точке понимают среднее значение Д. по трём взаимно перпендикулярным направлениям.

  Д. играет важную роль в физических, химических, механических, биологических и др. явлениях.

  С. М. Тарг.

  Д. в газовой среде связано с передачей импульса при столкновениях находящихся в тепловом движении молекул газа друг с другом или с поверхностью граничащих с газом тел. Д. в газах (его можно назвать тепловым) пропорционально температуре (кинетической энергии частиц, см. Газы ). В отличие от газов, где средние расстояния между хаотически движущимися частицами много больше самих частиц, в конденсированных средах (жидкостях и твёрдых телах) расстояния между атомами сравнимы с их размерами и определяются равновесием межатомных (межмолекулярных) сил отталкивания и притяжения. При сближении атомов силы отталкивания возрастают и обусловливают т. н. холодное Д. В конденсированных средах Д. имеет также и «тепловую» составляющую, связанную с тепловыми колебаниями атомов (ядер). При фиксированном или уменьшающемся объёме конденсированной среды «тепловое» Д. увеличивается с ростом температуры. При температурах ~ 104 К и выше заметный вклад в «тепловое» Д. вносит тепловое возбуждение электронов.

  Физическая природа Д. волн (звуковых, ударных, электромагнитных) рассмотрена отдельно — в ст. Давление звука , Ударная волна , Давление света .

  Таблица перевода единиц давления