動水壓強簡介

正文

見水壓力。

靜水壓強以

式中，

壓強的大小通常有兩種計算基準：①以完全真空作為基準，這種壓強值稱為絕對壓強。②以當?shù)卮髿鈮簭娮鳛榛鶞?，這種壓強值稱為相對壓強。如果某點的絕對壓強值小于大氣壓強值，則相對壓強為負值，稱為負壓。壓強的單位為Pa。

液體容器底、內(nèi)壁、內(nèi)部的壓強稱為液體壓強，簡稱液壓。

壓強什么是液體壓強

1．液體壓強產(chǎn)生的原因是由于液體受重力的作用。若液體在失重的情況下，將無壓強可言。

2．由于液體具有流動性，它所產(chǎn)生的壓強具有如下幾個特點

(1)液體除了對容器底部產(chǎn)生壓強外，還對“限制”它流動的側(cè)壁產(chǎn)生壓強。固體則只對其支承面產(chǎn)生壓強，方向總是與支承面垂直。

(2)在液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，在同一深度向各個方向的壓強都相等。

(3)計算液體壓強的公式是p=ρgh。可見，液體壓強的大小只取決于液體的種類（即密度ρ）和深度h，而和液體的質(zhì)量、體積沒有直接的關(guān)系。

(4)密閉容器內(nèi)的液體能把它受到的壓強按原來的大小向各個方向傳遞。

3．容器底部受到液體的壓力跟液體的重力不一定相等。容器底部受到液體的壓力F=pS=ρghS，“ρgSh”是這一液柱的重力。因為液體有可能傾斜放置。所以，容器底部受到的壓力其大小可能等于，也可能大于或小于液體本身的重力。

壓強液體壓強原理

液體壓強原理（帕斯卡定律）的產(chǎn)生帕斯卡發(fā)現(xiàn)了液體傳遞壓強的基本規(guī)律，這就是著名的帕斯卡定律．所有的液壓機械都是根據(jù)帕斯卡定律設計的，所以帕斯卡被稱為“液壓機之父”。

在幾百年前，帕斯卡注意到一些生活現(xiàn)象，如沒有灌水的水龍帶是扁的．水龍帶接到自來水龍頭上，灌進水，就變成圓柱形了．如果水龍帶上有幾個眼，就會有水從小眼里噴出來，噴射的方向是向四面八方的。水是往前流的，為什么能把水龍帶撐圓？

通過觀察，帕斯卡設計了“帕斯卡球”實驗，帕斯卡球是一個壁上有許多小孔的空心球，球上連接一個圓筒，筒里有可以移動的活塞．把水灌進球和筒里，向里壓活塞，水便從各個小孔里噴射出來了，成了一支“多孔水槍”。

帕斯卡球的實驗證明，液體能夠把它所受到的壓強向各個方向傳遞．通過觀察發(fā)現(xiàn)每個孔噴出去水的距離差不多，這說明，每個孔所受到的壓強都相同。

帕斯卡通過“帕斯卡球”實驗，得出著名的帕斯卡定律：加在密閉液體任一部分的壓強，必然按其原來的大小，由液體向各個方向傳遞。

我們知道，物體受到力的作用產(chǎn)生壓力，而只要某物體對另一物體表面有壓力，就存在壓強，同理，水由于受到重力作用對容器底部有壓力，因此水對容器底部存在壓強。液體具有流動性，對容器壁有壓力，因此液體對容器壁也存在壓強。

在初中階段，液體壓強原理可表述為：“液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，壓強隨液體深度的增加而增大，同種液體在同一深度的各處，各個方向的壓強大小相等；不同的液體，在同一深度產(chǎn)生的壓強大小與液體的密度有關(guān)，密度越大，液體的壓強越大。”

壓強液體內(nèi)部壓強

一、同種液體

1．向各個方向都有壓強

2．同一深度處，壓強一致

3．深度越深，壓強越大

二、不同液體

同一深度，密度越大，壓強越大

公式：p=ρgh 式中g(shù)=9.8N/kg 或g=10N/kg，h的單位是m，ρ的單位是kg/m3，壓強p的單位是Pa。

公式推導：

壓強公式均可由基礎公式：p=F/S推導

p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρhg=ρghF=ρ液gh，h指的是液面下某處到自由液面（與大氣接觸的液面）的豎直距離。

液體內(nèi)部的壓強只與液體的深度和密度有關(guān)，與液體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、底面積等無關(guān)。

壓強液U形管壓強計體壓強的測量

液體壓強的測量儀器叫“U形管壓強計”，利用液體壓強公式p=ρhg，h為兩液面的高度差，計算液面差產(chǎn)生的壓強就等于液體內(nèi)部壓強。

公式：F1/S1=F2/S2

非直立柱體時液體對容器底部的壓強，可用p=ρgh計算，不能用p=F/S計算；非直立柱體時液體對容器底部的壓力，可用F=pS=ρghS計算。因為同學對這個問題疑問較多，對p=F/S和p=ρgh兩個公式簡單說明如下：由P=F/S是可以推導出液體壓強公式 p=ρgh，但這是在液體容器為規(guī)則均勻的柱體容器的前提下推導出來的，所以公式 p=F/S的使用條件僅適用于這種柱體容器（這一點與固體不同，固體間的壓強總是可以用p=F/S來計算）。但 p=ρgh這個公式根據(jù)液體本身的特性（易流性，連通器原理、帕斯卡定律等）可以推廣到任意形狀的容器，只要是連通的密度均勻的液體都可以用。其實液體內(nèi)部壓強公式的推導完全可以不用公式p=F/S來推導，而是用更加普遍、更加一般的方法——質(zhì)量力的勢函數(shù)的積分來推導，只是這已超出中學的教學大綱了。由于液體的易流性和不可拉性，靜止的液體內(nèi)部沒有拉應力和切應力，只能有壓應力（即壓強），在靜止的液體內(nèi)部任意取出微小一個六面體，這個六面體在六個面的壓力和本身的重力共同作用下處于平衡狀態(tài)，設想這個六面體無限縮小時，其重力可以忽略不計，就得出作用在同一點上的各個方向的壓強相等，即壓強僅僅與位置坐標有關(guān)，而與方位無關(guān)。即 P=f(x,y,z)。再設想坐標x-O-y處在水平面上，z為豎直向下的坐標。液體的壓強是由液體的質(zhì)量力引起的，當液體對地球來說是靜止時，就是由重力引起的，液體質(zhì)量m=1的液體單位質(zhì)量力在各坐標的分量為X=0、Y=0、Z=g，液體內(nèi)部的壓強與質(zhì)量力的微分關(guān)系為dp=ρ（XdxYdy Zdz）=ρ（0*dx 0*dy gdz）=ρgdz （從本方程看出在同一水平面上沒有壓強差，水平面是等壓面，即前后左右壓強都相等，壓強僅在重力方向上有變化）。從水面z=0到水深z=h積分上式得 p=ρgh。

同一深度，密度越大，壓強越大。

液體內(nèi)部壓強：p=ρgh（式中ρ表示液體密度，g表示重力加速度，h表示液面下某處到自由液面（與大氣接觸的液面）的豎直距離）

如果題目中沒有明確提出g等于幾，應用g=9.8N/kg，再就是題后邊基本上都有括號，括號的內(nèi)容就是g和ρ的值。

公式推導：壓強公式均可由基礎公式：p=F/S推導

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

由于液體內(nèi)部同一深度處向各個方向的壓強都相等，所以我們只要算出液體豎直向下的壓強，也就同時知道了在這一深度處液體向各個方向的壓強。這個公式定量地給出了液體內(nèi)部壓強地規(guī)律。

深度是指液面下某處到自由液面（與大氣接觸的液面）的豎直距離，液體的壓強與深度和液體的密度有關(guān)，與液體的質(zhì)量無關(guān)。

液體壓強產(chǎn)生原因：受重力、且有流動性。

影響液體壓強的因素：深度、液體的密度（與容器的形狀，液體的質(zhì)量、體積無關(guān)）。

液體壓強的測量的儀器叫U形管壓強計，利用液體壓強公式p=ρgh，計算液面差產(chǎn)生的壓強就等于液體內(nèi)部壓強。

靜止液體作用在每單位受壓面積上的壓力稱為靜水壓強（hydrostatic pressure）

二個特性

（1）靜水壓強的方向垂直并且指向受壓面（Vertical point to acted surface.）

（2）靜止液體內(nèi)任一點沿各方向上的靜水壓強大小都相等（The pressures from every direction are equal in size. ）