§ 142. Силы давления в жидкости передаются во все стороны.
На рис. 214 для наглядности в сильно преувеличенном виде было показано сжатие жидкости при различных нагрузках на поршень. Аналогичную картину мы получили бы, помещая под поршень сильную пружину: как пружина, так и жидкость действуют с определенными силами («оказывают давление») только тогда, когда они сжаты (рис. 216).
Рис. 216. Сжатая пружина уравновешивает поршень так же, как и сжатая жидкость на рис. 214
Рис. 217. Силы давления жидкости действуют не только на дно и поршень, но и на стенки сосуда
Рис. 218. Резиновая пленка а, затягивающая отверстие в стенке сосуда, заметно выгнута силами давления воды
279
Однако, в то время как сжатая пружина действует только на поршень и на дно цилиндра, силы давления жидкости действуют и на дно, и на поршень, и на стенки (рис. 217). В свою очередь на жидкость действует не только поршень, но и упругость стенок цилиндра, которые выгибаются тем сильнее, чем больше сжата жидкость. Разумеется, если цилиндр сделан из металла или стекла, то этот прогиб так ничтожен, что может быть обнаружен лишь с помощью точных измерений, однако силы, действующие со стороны деформированных стенок, вполне ощутимы. Если проделать в стенке отверстие и затянуть его резиновой пленкой, то прогиб пленки делается заметным (рис. 218).
§ 143. Направление сил давления. Силы давления, действующие со стороны покоящейся жидкости на данный участок поверхности твердого тела, направлены всегда перпендикулярно к поверхности. В самом деле, в противном случае противодействующие силы, т. е. силы, с которыми данный участок поверхности твердого тела действует на жидкость, по закону действия и противодействия также не были бы перпендикулярны к поверхности. Но тогда, как мы видели (§ 138), жидкость не могла бы оставаться в равновесии. Следовательно, силы давления, действующие на поршень, сжимающий жидкость, направлены перпендикулярно к его поверхности, силы давления, действующие на дно и на стенки сосуда,— перпендикулярно к дну и стенкам, и т. д. (рис. 217). далее