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📜  静水压力

📅  最后修改于: 2021-06-24 23:13:54             🧑  作者: Mango

静水压力可以表示为由于重力而在流体中给定点处处于平衡状态的流体所施加的压力。当流体的重量随着施加的向下力而增加时，静水压力与从表面测得的深度成比例。

在密闭的容器中时，流体压力可能是由重力，加速度或作用力引起的。考虑一个装满水或任何其他流体以及底部有一个球的容器。现在考虑从容器顶部开始的球。作用在球上的水层会施加压力。当我们从容器的顶部向下移动到底部时，由顶层施加在球上的压力加起来。这种现象是造成容器底部压力增加的原因。

如上图所示，一个球完全浸没在液体中。此处，流体在球上施加的力等于静水压力。流体的顶层在球上施加最大的压力。当我们向上移动球时，顶层所施加的压力开始减小。

流体压力

流体压力可以定义为在封闭容器表面或流体中给定物体上的压力。重力，加速度或容器外部的力是造成压力的因素。

压力是标量，表示为单位面积的力。在此，力沿垂直于表面的方向作用。根据使用环境，可以测量许多单位的压力。

静水压力公式

让我们导出浸没在流体中的物体上的压力的公式。

我们知道，

压力=力/面积= F / A和力=质量x加速度= m×g(由于重力引起的加速度)

因此：压力= F / A = mg / A………………。 (1)

现在，密度=质量/体积；

因此，质量=密度x体积………………。 (2)

从等式1和2

压力=(密度x体积x加速度)/面积。

P =(ρ* g * v)/ A

P =ρ* g * h

这里

h = v / A =物体上方流体的高度

ρ(rho)是流体的密度，

g是重力加速度

浸没在液体中的物体上的压力为-

P =ρ* g * h

样本问题

问题1.一名水肺潜水员正在海面以下10米处潜水。假设标准大气条件，找到潜水员身上的压力。使用海水密度= 1.03 X 10 3 kg / m 3和大气压1.01 x 105 N / m 2 。

解决方案：

问题2。在池塘中的某一点，水的压力为1.03 x10 5 。该点距水面的深度是多少?

解决方案：

问题3.我们有一个3米深的游泳池。计算游泳池底部的压力量。

解决方案：

浮力及其影响

浮力是由于浮力使物体漂浮而引起的现象。当您将物体放入液体中时，液体会在物体上施加向上的力，该力等于已被置换的液体的重量。被置换的液体量取决于浸没在液体中的物体的密度和体积。

浮力可以定义为施加在完全或部分浸没在液体中的物体上的向上力。浮力的单位是牛顿。

它取决于两个因素：

  1. 被物体排出的液体量(体积)
  2. 物体的密度，Fb =ρg V

铁钉的体积非常小，因此置换的水量也很少。它在向上方向上产生的浮力较小，因此下沉。船舶的容积更大，排水量更大，因此水会在向上方向上产生更大的浮力，并且会漂浮。

样本问题

问题1.我们有一个3米深的游泳池。计算游泳池底部的压力量。

解决方案：

问题2.空气中物体的重量为200N。物体放置在液体中。液体的体积增加为2.5 m 3 。如果液体的比重为10 N / m 3 ，则液体中物体的重量是多少?

解决方案：

问题3.体积为40 cm3，质量为72 g的物体。水的密度为1 gcm -3 。该物体会漂浮在水上还是沉入水中?

解决方案：