Как поведет себя давление в капле воды, на которую не действует никакое силовое поле?

Вот мое понимание давления, вытекающее из этого ответа physics.stackexchange и идеи о том, что давление в воде на определенной глубине полностью основано на гравитационном ускорении, которое испытывает тело, и массе столба, воздействующей на некоторое поперечное сечение область. Я понимаю, что это обычно распространяется на жидкости с постоянной плотностью, но обсуждение воды, вероятно, единственный случай, необходимый для концептуальных идей.

Таким образом, для куба воды (или любой жидкости с постоянной плотностью) если молекула каким-либо образом входит в этот куб, ее давление внезапно возрастает, и другая молекула воды может выйти в любом направлении. Вот почему давление действует во всех направлениях.

Причина, по которой давление увеличивается с увеличением глубины, как я понимаю, заключается в том, что количество воды, которая пытается попасть в некоторый определенный куб воды на определенной глубине, увеличивается с глубиной. Вода ближе к поверхности, которая пытается проникнуть на более низкие глубины, пытается сделать это, потому что испытывает силу гравитации. Если это правда, то мы можем сказать, что вода, не подвергающаяся гравитационному полю, не имеет предпочтительного направления для входа, и поэтому эта концепция давления не работает.

Я спросил своего школьного учителя физики следующее: если мы рассмотрим каплю воды, на которую не действует никакое силовое поле, то не нарушается ли наша нынешняя концепция давления во всем водоеме?

Он сказал, что на самом деле она увеличивается по направлению к центру массы этой капли воды, так что «глубина» по-прежнему имеет значение. Я не уверен в этом. Может ли кто-нибудь объяснить, так ли это, и если да, то что физически происходит, чтобы сделать это так?

Вероятно, вам следует попросить своего учителя физики объяснить его утверждение более подробно. Я также преподаю физику, и любой ответ, который я вам дам, будет «вырванным из контекста» по отношению к дискуссии, которая уже состоялась между вами и вашим учителем.

Ответы (1)

"...на самом деле она увеличивается по направлению к центру масс этой капли воды..." На самом деле это происходит в звезде из-за самогравитации. В нашем обычном капле воды этот эффект совершенно незначителен. В отсутствие гравитации (из-за какой-то большой массы, например земли) давление внутри сгустка приняло бы однородное положительное значение. Напомним, что изменение давления с глубиной записывается п 0 + р г час . п 0 это именно то давление, которое было бы получено в отсутствие гравитации.