Гидростатика – наука загадок и парадоксов

Существует такая наука — гидростатика, которая изучат жидкости, находящиеся в состоянии покоя. Казалось бы, простые вопросы о давлении жидкости и плавучести тел не должны ставить в тупик опытных инженеров и физиков. Однако существуют вопросы, которые вызывают  неоднозначные ответы даже у специалистов.

Возьмем две бутылки с молоком: одну цилиндрическую, а другую, имеющую сужение у дна. Сила тяжести, которая действует на молоко, создаст давление во всех частях жидкости, согласно закону Паскаля. В свою очередь, молоко оказывает давление на дно бутылок, которое определяется как сила давления, деленная на площадь дна.

В молоке имеются крошечные взвешенные капельки жира, равномерно распределенные по всей жидкости. Со временем они всплывают наверх, образуя менее плотный слой жирной сметаны, плавающей на обезжиренном молоке. Предположим, что сметана после отделения занимает часть области горлышка бутылки.

Возникает вопрос: как изменилось давление на дно суживающейся внизу бутылки?

Большинство считает, что вес жидкости остался прежним, независимо от происходящих в ней изменений. В этом нет никакого сомнения. Можно предположить, что вес молока равен его давлению на дно бутылки, умноженному на площадь дна. Однако это справедливо для цилиндрической бутылки. Что касается бутылки, у которой имеется сужение нижней части, то приходим к выводу: давление на дно действительно изменилось.

Разгадка этого парадокса кроется в учебнике физики 7 класса. Предлагаю самостоятельно найти ответ на вопрос: «Почему и как изменилось давление молока на дно бутылки?»