§ 9. Давления. Их равнодействующая на различных гранях элемента. Их непрерывное изменение
После рассмотрения вопросов чистой кинематики перейдем к изучению сил, которые действуют в теле (§ 3).
Вместо того чтобы изыскивать способы расчета индивидуальных и беспорядочно изменяющихся взаимодействий различных пар молекул, можно рассматривать только их равнодействующие, приложенные в очень большом числе на гранях раздела элементов тел и аналогичные давлениям в жидкостях.
Эти силы могут быть наклонены каким-либо образом к граням, а также могут быть силами притяжения, тогда как давления в жидкостях, находящихся в состоянии покоя, всегда являются силами отталкивания, нормальными к граням.
Итак, мы будем в общем случае называть давлением на одну из двух сторон малой плоской воображаемой грани внутри тела (или на границе раздела двух тел) равнодействующую всех воздействий молекул, расположенных с этой стороны, на молекулы, лежащие с противоположной стороны; при этом учитываются воздействия, направления которых пересекают грань; все эти силы предполагаются перенесенными параллельно самим себе в одну точку, чтобы составить одно целое (относительно их направления; см. § 29).
Из этого определения давления непосредственно следует, что равнодействующая давлений на различных гранях многогранного элемента является точно такой же, как и
равнодействующая воздействий, оказываемых на молекулы этого элемента внешними по отношению к нему молекулами, ибо, если давления заключают в себе, кроме того, действия внешних молекул на другие внешние молекулы, направленные по линиям, которые пересекают две грани элемента твердого тела, то эти посторонние действия уничтожаются попарно при составлении общей равнодействующей давлений на всех гранях, так что остаются только действия внешних молекул на молекулы внутренней части элемента тела.
Так как давления на гранях с ничтожными размерами всегда состоят из достаточно большого числа молекулярных действий, чтобы компенсировать беспорядочную неравномерность, имеющуюся при переходе от одной пары молекул к соседней паре, то можно считать, что:
1) давления на малые грани, расположенные в одной плоскости, с общим центром тяжести пропорциональны площади этих граней;
2) давления на единицу поверхности изменяются просто и непрерывно и поэтому для параллельных граней изменяются пропорционально расстояниям между их центрами тяжести, пока эти расстояния остаются очень малыми и отсчитываются в том же направлении.
