§2-5作用于平面的液体压力
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一、液体的静压力及其特性1.液体压力定义:液体处于静止或相对静止时,液体单位面积上所受的法向作用压力称为压力。
F 均匀作用在面积A 上时: p =F/A (2-1)常用单位换算关系:1bar=1.02kgf/cm2=100000Pa=0.1MPa静压力形成:受外力作用,液体分子之间挤压而成2.液体静压力特性由于液体不能受拉、受剪,只能受压,故有下列特性:(1)液体静压力垂直于作用面,其方向与该面的内沿线方向一致。
(2)静止液体内任一点,所受到的各方向静压力都相等。
二、液体静力学基本方程1.基本方程gh p p ρ+=0 (2-2) 分析上式:(1)静止液体中任一点的压力由二部分组成:液面压力0p 和液体自重压力g ρh (在液传中其值较小);(2)液体静压力随液深呈线性分布;(3)同一液体中,离液面等深处各点压力相等,且由它们组成等压面。
等压面为水平面。
2.物理意义(图2-5)A 点处的静压力为: gh p p ρ+=0=0p +g ρ(h 。
-h )或: p /ρ+g h =0p /ρ+g h 。
=常数 可见,基本方程的物理意义:静止液体中任意一点的位能和压力能之和为一常数,且两者之间可以互相转化,故这是能量守恒在液体静力学中的体现。
三、静压力的传递由静压力基本方程知:静止液体中的任一点的压力都包含了液面压力ρ0。
(若ρ0变化则液体中任一点的ρ发生同样大小的变化.)这就是说在密闭容器中由外力作用在液面上的压力能等值地传递到液体内部所有各点,这就是巴斯卡原理(静压传递原理)四、 压力的测量 1.液体压力的表示方法及单位(1)用液体在单位面积上所受到的作用力的大小表示。
符号为p ,单位为Pa 、kPa 、MPa 。
(2)用大气压力表示。
工程大气压(at )、标准大气压(atm )。
(3)用液柱高度表示。
米水柱(mH 2O )、毫米汞柱(mmHg )各种压力单位的换算关系见表2-12.压力的测量(1)绝对压力 即指以绝对真空为基准测得的压力,用j p 表示。
八年级液体压强知识点在学习物理的过程中,液体压强是一个重要的概念,它不仅是理解压力和力量的重要基础,更是日常生活中我们所接触到的很多事物的关键。
那么,在这篇文章中,我们来深入了解一下八年级液体压强的知识点。
一、压力的定义力与物体接触时所产生的效果就是压力。
压力的公式是P=F/A,其中P表示压强,F表示施力的大小,A表示力作用的面积。
因此,压力的大小不仅取决于施力的大小,也与作用面积的大小有关。
二、液体的传递压力原理液体是一种无法被压缩的物质,当外力作用在液体上时,液体会传递这种力,因为液体分子之间的距离非常接近,每个分子都受到外力的作用,进而传递给相邻的分子,最终传递到液体容器内的所有分子上。
三、深度与液体压强的关系关于液体压强与深度之间的关系,有一个重要的结论:液体的压强大小与所处的深度成正比。
也就是说,深度越大,液体所产生的压强也就越大。
这是因为,液体分子受到重力的作用会下沉,所以液体表面以下的分子会感受到更大的压力。
四、液体压力传递的特点液体压力传递有两个重要的特点:平衡性和定向性。
平衡性的意思是,液体所传递的压力是均匀的,不仅仅作用于液体中的一点,而是均匀作用于液体的每个点。
定向性就是指,液体压力的方向总是垂直于所施加的力的方向,与所作用的面积垂直。
五、浮力的产生液体压力还与浮力的产生有密切关系。
当一个物体悬浮在水中时,它所受到的浮力大小与水的体积和密度有关。
浮力产生的原理是,当一个物体浸泡在水中时,它会挤走一定体积的水,并使其向下运动,造成向上的浮力。
总之,深入了解液体压强的知识点对于理解物理学的基本概念和日常生活中的很多事物都非常重要。
在学习压力和力量的过程中,我们需要注意液体压力的特点和影响因素,以及浮力产生的原理。
只有这样,我们才能在实际应用中更好地把控液体的力学表现。
学习单元三、作用在平面上液体的作用力一、总压力的大小在工程中,除了要知道静止流体的压强分布规律之外,还要确定流体作用在结构物表面上的总压力的大小和作用点,下面我们主要讨论静止液体对固体边壁的作用力的大小、方向及其求解方法。
求解作用在平面上的液体总压力有两种方法,解析法和图解法。
由于静止液体中不存在切向应力,所以全部力都垂直于淹没物体的表面。
静止液体作用在平面上的总压力分为静止液体作用在斜面、水平面和垂直面上的总压力三种,斜面是最普通的一种情况,水平面和垂直面是斜面的特殊情况。
下面介绍静止液体作用在斜面上的总压力问题。
假设有一块任意形状的平面与水平成α角放置在静止液体中,如上图所示,图中右下部分是在平面方向上的投影图。
假设h 为倾斜平面上任一点到自由液面的深度,L 为相应的在OL 轴上的距离。
在深度h 内选取一微元面积dA ,认为其上的压强是均匀分布的则作用在这微元面积上静止液体的总压力为 αρsin pgLdA ghdA pdA dF === 上式中没有考虑大气压强的作用,因为平面的四周都受有大气压强的作用,互相抵消,该式为仅由液体产生的总压力。
积分上式,即可得静止液体作用在整个淹没平面上的总压力为⎰⎰⎰===AAAAL A L P P d sin d sin d αγαγAL A L cA⎰=d 为平面对ob 轴的面积矩:Lc 为形心点的L 坐标。
整个平面上的静水总压力大小为A p A h A L P c c c ===γαγsin 式中,h c 平面形心点上的埋深p c 为平面形心点处动水压强。
上式说明,静止液体作用在任一淹没平面上的总压力等于液体的密度、重力加速度、平面面积和形心淹深的乘积。
如果保持平面形心的淹深不变,改变平面的倾斜角度,则静止液体作用在该平面的总压力值不变,即静止液体作用于淹没平面上的总压力与平面的倾斜角度无关。
作用在静止液体中任一淹没平面上液体的总压力也相当于以平面面积为底,平面形心淹深为高的柱体的液重。