ДАВЛЕ́НИЕ

ДАВЛЕ́НИЕ, фи­зич. ве­ли­чи­на, ха­рак­те­ри­зую­щая ин­тен­сив­ность воз­дей­ст­вия си­лы, с ко­то­рой од­но те­ло дей­ст­ву­ет на по­верх­ность дру­го­го при не­по­сред­ст­вен­ном кон­так­те (напр., Д. лы­жи на снег, Д. при уда­ре бильярд­ных ша­ров, Д. жид­ко­сти или га­за на стен­ки со­су­да и т. п.). Ес­ли $\boldsymbol F$ – си­ла, дей­ст­вую­щая на те­ло, и Д. $p$ оди­на­ко­во на всей пло­ща­ди кон­так­та $S$, то $p=F/S$. В об­щем слу­чае Д. в раз­ных точ­ках пло­ща­ди кон­так­та раз­лич­но и оп­ре­де­ля­ет­ся как ср. Д. $\bar p$ для ма­лой пло­щад­ки $\Delta S$, на ко­то­рую дей­ст­ву­ет си­ла $\Delta F$, т. е. $\bar p=\Delta F/\Delta S$; ес­ли пло­щад­ка $\Delta S$ стя­ги­ва­ет­ся к не­ко­то­рой точ­ке $M$, то дав­ле­ние в этой точ­ке $p(M)=\lim_{\Delta S\to0}\Delta F/\Delta S$. Ес­ли си­ла $F$ дей­ст­ву­ет на очень ма­лую пло­щадь, Д. ока­зы­ва­ет­ся очень боль­шим (напр., Д. ост­ро­го кон­ца иг­лы). Обыч­но под тер­ми­ном «Д.» под­ра­зу­ме­ва­ют Д., со­от­вет­ст­вую­щее нор­маль­ной (пер­пен­ди­ку­ляр­ной к по­верх­но­сти кон­так­та) со­став­ляю­щей си­лы $\boldsymbol F$. Д. жид­ко­сти или га­за на твёр­дую стен­ку вво­дит­ся ана­ло­гич­ным об­ра­зом.

Д. внут­ри объ­ё­ма по­коя­щей­ся жид­ко­сти или га­за оп­ре­де­ля­ет­ся как Д. на ма­лой пло­щад­ке, мыс­лен­но вы­де­лен­ной в ок­ре­ст­но­сти не­ко­то­рой точ­ки, при­чём на всех та­ких пло­щад­ках (не­за­ви­си­мо от их ори­ен­та­ции) Д. оди­на­ко­во (см. Пас­ка­ля за­кон). В дви­жу­щей­ся вяз­кой жид­ко­сти или га­зе Д. на­зы­ва­ют ср. ариф­ме­ти­ч. дав­ле­ний по трём вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­ным пло­щад­кам в дан­ной точ­ке. Ки­не­тич. тео­рия га­зов объ­яс­ня­ет Д. на пло­щад­ку пе­ре­да­чей им­пуль­са мо­ле­кул га­за, на­хо­дя­щих­ся в те­п­ло­вом дви­же­нии.

Д. из­ме­ря­ют с по­мо­щью ма­но­мет­ров, ба­ро­мет­ров и элек­трон­ных дат­чи­ков дав­ле­ния разл. кон­ст­рук­ций. Еди­ни­цей из­ме­ре­ния Д. в СИ яв­ля­ет­ся пас­каль (1 Па = 1 Н/м²= 0,102 кгс/м²). До­пус­ка­ют­ся так­же к при­ме­не­нию сле­дую­щие еди­ни­цы: ат­мо­сфе­ра тех­нич. и фи­зич., бар, мил­ли­метр ртут­но­го стол­ба, мил­ли­метр во­дя­но­го стол­ба и др.

В тер­мо­ди­на­ми­ке Д. – тер­мо­ди­на­мич. па­ра­метр $p$, оп­ре­де­ляю­щий эле­мен­тар­ную ра­бо­ту $dw=pdV$, со­вер­шае­мую сис­те­мой при мед­лен­ном (ква­зи­ста­ти­че­ском) из­ме­не­нии её объ­ё­ма $V$, вы­зы­вае­мом пе­ре­ме­ще­ни­ем внеш­них тел.

В ста­ти­стич. фи­зи­ке Д. оп­ре­де­ля­ет­ся как про­из­вод­ная от ср. энер­гии $E$ по объ­ё­му при по­сто­ян­ной эн­тро­пии $S:$ $p=-(\partial E/\partial V)_S$ или как про­из­вод­ная от сво­бод­ной энер­гии $F$ по объ­ё­му при по­сто­ян­ной темп-ре $T:$ $p=-(\partial F/\partial V)_T$. За­ви­си­мость $p$ от $T$ и $V$ да­ёт­ся урав­не­ни­ем со­стоя­ния. В рав­но­вес­ном со­стоя­нии $p \geq0$, од­на­ко воз­мож­ны ме­та­ста­биль­ные со­стоя­ния с $p \lt0$.