По рисунку 101 объясните передачу давления твёрдым, сыпучим телами и жидкостью. Изобразите стрелками, как передаётся давление.

рис. 101.

Для объяснения передачи давления твёрдыми, сыпучими телами и жидкостью важно понять физические основы передачи давления в различных средах. В каждом из случаев (твердые тела, сыпучие материалы и жидкости), давление передается по−разному в зависимости от их физических свойств.

1. Твёрдые тела (рисунок a)
Твёрдое тело имеет фиксированную форму и объём. Когда на твёрдое тело воздействует сила, например, с помощью поршня, давление передаётся через материал в том направлении, в котором приложена сила.

• Давление в твёрдом теле передаётся по линии действия силы, то есть в направлении, совпадающем с вектором силы, и не распространяется в стороны.
• Сила, приложенная к поршню, действует перпендикулярно поверхности твёрдого тела, передавая давление через всю его структуру.
• Твёрдое тело сопротивляется деформации, поэтому оно ограничивает передачу давления исключительно вдоль той линии, где действует сила.

На рисунке стрелка показывает направление действия силы — вертикально вниз.

2. Сыпучие тела (рисунок б)
Сыпучие тела, такие как песок или мелкие крупинки, состоят из множества отдельных частиц, которые могут перемещаться относительно друг друга. Поэтому передача давления в таких материалах происходит не только в направлении действия силы, но и распространяется в стороны.

• Когда сила действует на поршень, давление распространяется вниз, но также частично передается между частицами в стороны. Это связано с тем, что частицы контактируют друг с другом и передают давление через свои точки соприкосновения.
• Чем больше слой сыпучего материала, тем больше давление распространяется в стороны, уменьшая его концентрацию в нижних частях.
• Поведение сыпучих материалов зависит от их структуры и размера частиц: более мелкие частицы передают давление более равномерно.

Стрелки на рисунке показывают основное направление действия силы (вниз) и частичное распространение давления в стороны.

3. Жидкости (рисунок в)
Жидкости, в отличие от твёрдых и сыпучих тел, обладают способностью передавать давление во всех направлениях благодаря своей текучести и отсутствию фиксированной формы. Это связано с законом Паскаля: давление, производимое на жидкость, передается равномерно во все стороны.

• Когда сила действует на поршень, жидкость передаёт давление не только вниз, но и в стороны и вверх, равномерно распределяя его.
• Жидкость заполняет весь объём сосуда, и давление распространяется на стенки сосуда, на дно, а также на сам поршень.
• Это свойство жидкости используется в гидравлических системах, где давление передается для выполнения различных работ.

Стрелки на рисунке должны показывать передачу давления во всех направлениях: вниз, вверх, в стороны.

Таким образом:
− В твёрдых телах давление передается строго в направлении силы.
− В сыпучих телах давление распространяется в основном по направлению силы, частично передаваясь в стороны.
− В жидкостях давление передается равномерно во всех направлениях.

Эти различия обусловлены физической структурой и свойствами материалов, включая их способность изменять форму или объем под воздействием внешних сил.