水的压强
2024-08-18 13:16:19
水同一深度,密度越大,压强越大。压强公式:P=gh式中g=9.8N/kg或g=10N/kg,h的单位是m,ρ的单位是kg/m^3,压强P的单位是Pa。如果题中没有明确提出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。
深度是指点到自由液面的距离,液体的压强只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
定律介绍:
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。帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。
原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h很大。这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁)产生的压力远大于液体自身的重量,这对许多人来说是不可思议的。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。
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