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压强液体压强

2022/07/15162 作者:佚名
导读:液体容器底、内壁、内部的压强称为液体压强,简称液压。 压强什么是液体压强 1.液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用。若液体在失重的情况下,将无压强可言。 2.由于液体具有流动性,它所产生的压强具有如下几个特点 (1)液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强。固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直。 (2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都

液体容器底、内壁、内部的压强称为液体压强,简称液压。

压强什么是液体压强

1.液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用。若液体在失重的情况下,将无压强可言。

2.由于液体具有流动性,它所产生的压强具有如下几个特点

(1)液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强。固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直。

连通器内液体不流动时各容器中液面高度相同 (2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等。

(3)计算液体压强的公式是p=ρgh。可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。

(4)密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。

3.容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。容器底部受到液体的压力F=pS=ρghS,“ρgSh”是这一液柱的重力。因为液体有可能倾斜放置。所以,容器底部受到的压力其大小可能等于,也可能大于或小于液体本身的重力。

压强液体压强原理

液体压强原理(帕斯卡定律)的产生帕斯卡发现了液体传递压强的基本规律,这就是著名的帕斯卡定律.所有的液压机械都是根据帕斯卡定律设计的,所以帕斯卡被称为“液压机之父”。

在几百年前,帕斯卡注意到一些生活现象,如没有灌水的水龙带是扁的.水龙带接到自来水龙头上,灌进水,就变成圆柱形了.如果水龙带上有几个眼,就会有水从小眼里喷出来,喷射的方向是向四面八方的。水是往前流的,为什么能把水龙带撑圆?

通过观察,帕斯卡设计了“帕斯卡球”实验,帕斯卡球是一个壁上有许多小孔的空心球,球上连接一个圆筒,筒里有可以移动的活塞.把水灌进球和筒里,向里压活塞,水便从各个小孔里喷射出来了,成了一支“多孔水枪”。

帕斯卡球的实验证明,液体能够把它所受到的压强向各个方向传递.通过观察发现每个孔喷出去水的距离差不多,这说明,每个孔所受到的压强都相同。

帕斯卡通过“帕斯卡球”实验,得出著名的帕斯卡定律:加在密闭液体任一部分的压强,必然按其原来的大小,由液体向各个方向传递。

我们知道,物体受到力的作用产生压力,而只要某物体对另一物体表面有压力,就存在压强,同理,水由于受到重力作用对容器底部有压力,因此水对容器底部存在压强。液体具有流动性,对容器壁有压力,因此液体对容器壁也存在压强。

在初中阶段,液体压强原理可表述为:“液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大,同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。”

压强液体内部压强

一、同种液体

1.向各个方向都有压强

2.同一深度处,压强一致

3.深度越深,压强越大

二、不同液体

同一深度,密度越大,压强越大

公式:p=ρgh 式中g=9.8N/kg 或g=10N/kg,h的单位是m,ρ的单位是kg/m³,压强p的单位是Pa。

公式推导:

压强公式均可由基础公式:p=F/S推导

p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρhg=ρghF=ρ液gh,h指的是液面下某处到自由液面(与大气接触的液面)的竖直距离。

液体内部的压强只与液体的深度和密度有关,与液体的质量、体积、重力、形状、底面积等无关。

压强液U形管压强计体压强的测量

液体压强的测量仪器叫“U形管压强计”,利用液体压强公式p=ρhg,h为两液面的高度差,计算液面差产生的压强就等于液体内部压强。

公式:F1/S1=F2/S2

非直立柱体时液体对容器底部的压强,可用p=ρgh计算,不能用p=F/S计算;非直立柱体时液体对容器底部的压力,可用F=pS=ρghS计算。因为同学对这个问题疑问较多,对p=F/S和p=ρgh两个公式简单说明如下:由P=F/S是可以推导出液体压强公式 p=ρgh,但这是在液体容器为规则均匀的柱体容器的前提下推导出来的,所以公式 p=F/S的使用条件仅适用于这种柱体容器(这一点与固体不同,固体间的压强总是可以用p=F/S来计算)。但 p=ρgh这个公式根据液体本身的特性(易流性,连通器原理、帕斯卡定律等)可以推广到任意形状的容器,只要是连通的密度均匀的液体都可以用。其实液体内部压强公式的推导完全可以不用公式p=F/S来推导,而是用更加普遍、更加一般的方法——质量力的势函数的积分来推导,只是这已超出中学的教学大纲了。由于液体的易流性和不可拉性,静止的液体内部没有拉应力和切应力,只能有压应力(即压强),在静止的液体内部任意取出微小一个六面体,这个六面体在六个面的压力和本身的重力共同作用下处于平衡状态,设想这个六面体无限缩小时,其重力可以忽略不计,就得出作用在同一点上的各个方向的压强相等,即压强仅仅与位置坐标有关,而与方位无关。即 P=f(x,y,z)。再设想坐标x-O-y处在水平面上,z为竖直向下的坐标。液体的压强是由液体的质量力引起的,当液体对地球来说是静止时,就是由重力引起的,液体质量m=1的液体单位质量力在各坐标的分量为X=0、Y=0、Z=g,液体内部的压强与质量力的微分关系为dp=ρ(XdxYdy Zdz)=ρ(0*dx 0*dy gdz)=ρgdz (从本方程看出在同一水平面上没有压强差,水平面是等压面,即前后左右压强都相等,压强仅在重力方向上有变化)。从水面z=0到水深z=h积分上式得 p=ρgh。

同一深度,密度越大,压强越大。

液体内部压强:p=ρgh(式中ρ表示液体密度,g表示重力加速度,h表示液面下某处到自由液面(与大气接触的液面)的竖直距离)

如果题目中没有明确提出g等于几,应用g=9.8N/kg,再就是题后边基本上都有括号,括号的内容就是g和ρ的值。

公式推导:压强公式均可由基础公式:p=F/S推导

p液=F/S=G/S=mg/S=ρ液Vg/S=ρ液Shg/S=ρ液hg=ρ液gh。

由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等,所以我们只要算出液体竖直向下的压强,也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。这个公式定量地给出了液体内部压强地规律。

深度是指液面下某处到自由液面(与大气接触的液面)的竖直距离,液体的压强与深度和液体的密度有关,与液体的质量无关。

液体压强产生原因:受重力、且有流动性。

影响液体压强的因素:深度、液体的密度(与容器的形状,液体的质量、体积无关)。

液体压强的测量的仪器叫U形管压强计,利用液体压强公式p=ρgh,计算液面差产生的压强就等于液体内部压强。

*文章为作者独立观点,不代表造价通立场,除来源是“造价通”外。
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