Věda a technika v pozadí

Teorie

Tlaková síla působící na dno nezávisí na objemu tekutiny. Je přímo úměrná výšce tekutiny h, obsahu dna S a hustotě tekutiny ρ. Tuto závislost vyjadřuje vztah

kde g je gravitační zrychlení.

Poněvadž ve vztahu pro hydrostatickou sílu představuje součin Sh objem sloupce kapaliny o obsahu podstavy S a výšce h, závisí velikost hydrostatické tlakové síly na součinu Sh, nikoli však na tvaru nádoby a celkovém objemu kapaliny v nádobě. 

Hydrostatický tlak závisí pouze na obsahu dna a výšce kapaliny.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

Zajímavost z historie:
Blaise Pascal předvedl na náměstí v Rouenu překvapivý pokus. Do pevného dřevěného sudu s obručemi naplněného vodou zasadil dlouhou tenkou svislou trubici a nalil do ní malé množství vody. Hydrostatická tlaková síla vysokého vodního sloupce sud roztrhla, přestože tíha vody byla nepatrná. Tento jev se jmenuje hydrostatické paradoxon.

Blaise Pascal.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Tlak v kapalině, vyvolaný hydrostatickou tlakovou silou, se nazývá hydrostatický tlak. Stejně jako hydrostatická tlaková síla je výsledkem působení tíhového pole na kapalinu v klidu. Protože tlak je síla vztažená na plochu platí

Je třeba si uvědomit, že obvykle působí na povrch kapaliny ještě nějaké vnější síly vyvolávající určitý vnější tlak p_o navíc. Nejčastějším příkladem je působení tíhové síly okolního vzduchu, ale může nastat i řada jiných případů takového vnějšího působení. Proto je v takovém případě nutno (v souladu s Pascalovým zákonem) k vlastnímu hydrostatickému tlaku připočítat hodnotu tohoto vnějšího tlaku p_o a celkový tlak p v hloubce h pod hladinou bude potom dán výrazem

Vliv hydrostatického tlaku se musí uvažovat především ve větších hloubkách, kde může dojít působením značných tlakových sil k rozdrcení těles, např. ponorek. Na každých 10 m hloubky roste ve vodě hydrostatický tlak přibližně o 100 kPa.