📜  压力随深度的变化

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:36.092000             🧑  作者: Mango

压力随深度的变化

可以合理地假设,一个人进入液体或气体的深度越深,周围流体施加在他身上的压力就越高。压力增加的原因是,一个人进入液体越深,他身上的液体就越多,因此他的体重就越大。

压力:施加的力与施加力的表面积之比称为压力。液体施加的压力称为静水压力。压力的国际单位制单位是帕斯卡

流体压力

施加压力时,固体不会改变形状,而流体显然不是这样。在密闭容器中,流体压力可由重力、加速度或力产生。由于流体没有固定的形式,因此流体在所有方向上的作用相同。当你给瓶子装满水时,水的重量会均匀地作用在瓶子的两侧。

力总是垂直于容器的表面施加。这可以在气球中看到。当你用空气填充气球时,你会注意到它均匀地增长,没有一侧比另一侧充气更多。容器中的液体也表现出这种行为。

静水压力

流体在所有方向上施加相等的压力。由于这条规则,另一个有趣的事件发生了。当我们检查瓶子顶部的水层时,它施加的压力作用在容器的边缘、顶部的空气表面和底部的水层上。当我们从上到下向下移动瓶子时,顶层对底部施加的压力会增加。

由于该过程,容器底部的流体比其上方的流体承受更高的压力。

压力随深度的变化

请看下图以获取容器的示例。其内部流体的重量由其底部支撑。让我们看看液体的重量对底部施加了多大的压力。流体重量“mg”除以面积“A”等于压力。

这是由流体重量产生的压力。除了此处推导它的特定条件之外,该等式具有一般有效性。即使容器不在那里,周围的流体也会施加这种压力,从而保持流体静止。对于实际上不可压缩的液体,这个方程仍然适用于深层。该方程可用于非常可压缩的气体,只要在所覆盖的深度上的密度变化最小。

示例问题

问题1:定义压力和液柱高度之间的关系。

回答:

问题 2:计算水在一个面积为 3 m 2的水箱底部加满水至 2 m 高时所施加的力。 (水的密度为 1000 kg m -3和 g = 10 ms -2 )。

解决方案:

问题3:为什么蓄水池的坝底很厚?

回答:

问题4:什么是静水压力?

回答:

问题 5:在 4°C 时,作用在 2 m 深度的水上的压力是多少?

解决方案: