静水压强及其特性

静水压强特征静水压强是描述在静止状态下水对物体施加的压力的一个物理量。

它是由水的密度、重力加速度和水的高度决定的。

静水压强对于我们理解和应用于许多日常生活和工程问题中的水压力非常重要。

我们来解释一下静水压强的概念。

在静止的水体中，每一点都受到来自上方水柱的压力作用。

这种压力是由于水的重力引起的。

根据物理学的原理，静水压强可以用公式P = ρgh 来表示，其中 P 是压强，ρ 是水的密度，g 是重力加速度，h 是水的高度。

静水压强的特征主要有以下几点：1. 与水的密度有关：静水压强与水的密度成正比。

密度越大，压强也就越大。

这意味着在相同高度和重力加速度下，不同密度的水对物体施加的压力是不同的。

2. 与重力加速度有关：静水压强与重力加速度成正比。

重力加速度是地球上的常数，约等于9.8 m/s²。

因此，在相同高度和水的密度下，重力加速度越大，静水压强也就越大。

3. 与水的高度有关：静水压强与水的高度成正比。

高度越大，压强也就越大。

这是因为在相同密度和重力加速度下，水柱的高度越大，上方的水重力对下方物体施加的压力就越大。

静水压强的特征使得它在许多方面都发挥着重要的作用。

首先，静水压强是我们理解和应用于液体力学和水压力学中的基础概念之一。

静水压强的计算和分析可以帮助我们了解液体在静止状态下的行为，例如在水池、水塔和水管中的液位变化。

静水压强还与水压力相关。

在日常生活和工程实践中，我们经常需要测量和控制水的压力。

例如，我们需要确保水管中的压力适当，以便供水系统正常运行；在水坝和堤坝工程中，我们需要了解水对结构物的压力，以确保工程的安全性。

静水压强还与液压技术密切相关。

液压技术是利用液体的传力性质来进行能量传递和控制的一种技术。

在液压系统中，静水压强的大小决定了液体对工作部件施加的力和压力。

通过控制液体的静水压强，我们可以实现各种工程和机械设备的运动和控制。

静水压强是描述水对物体施加的压力的一个重要物理量。

静水压强的两个特征静水压强是描述液体静止状态下对物体施加压力的物理量。

它具有两个特征：与液体的密度和液体所在深度有关。

我们来看静水压强与液体的密度有关。

密度是指单位体积内的质量，通常用ρ表示，单位是千克/立方米。

对于静止不动的液体，它的质量是均匀分布在整个液体内的。

因此，液体的密度在不同位置是相等的。

当一个物体被放置在液体中时，液体对物体上下表面施加的压力是相等的。

这是因为液体是一种流体，能够自由地流动和适应容器的形状。

液体的分子之间的作用力使得液体能够均匀地传递压力。

根据这个特性，我们可以得到静水压强与液体密度的关系。

静水压强可以用公式P = ρgh来表示，其中P代表静水压强，ρ代表液体的密度，g代表重力加速度，h代表液体所在的深度。

从这个公式可以看出，密度越大，静水压强也越大；密度越小，静水压强也越小。

这是因为密度是静水压强的一个因素，密度越大，单位体积内的质量越大，所以压力也就越大。

我们来看静水压强与液体所在深度有关。

当一个物体被放置在液体中时，液体对物体上下表面施加的压力随着深度的增加而增加。

这是因为液体的上层会对下层施加压力，下层又会对更深的层施加压力，依此类推。

所以，液体的压力随着深度的增加而增加。

这种液体的压力随深度增加的规律可以用公式P = ρgh来表示。

从这个公式可以看出，液体的压力与液体所在的深度成正比。

深度越大，液体所受的压力也就越大；深度越小，液体所受的压力也就越小。

这是因为深度是静水压强的另一个因素，深度越大，液体上方所受的压力越大，所以压力也就越大。

静水压强的两个特征，即与液体的密度和液体所在深度有关，可以通过以上的分析得到。

静水压强是描述液体静止状态下对物体施加压力的物理量，它与液体的密度和液体所在深度密切相关。

密度越大，静水压强也越大；深度越大，静水压强也越大。

静水压强的这两个特征在物理学中有着重要的应用，可以帮助我们理解和解释许多与液体有关的现象和问题。

在实际生活中，我们常常会遇到与静水压强有关的问题，例如水压机的工作原理、液体的压力传递等等。

静水压强特征静水压强是指在静止的液体中，由于液体的重力而产生的压力。

本文将从静水压强的定义、计算公式、影响因素以及应用等方面进行探讨。

一、静水压强的定义静水压强是指液体在静止状态下由于液体自身重力而产生的压力。

液体的重力作用于其表面上的单位面积上，从而产生了压力。

静水压强与液体的密度、重力加速度以及液体所在的深度有关。

二、静水压强的计算公式静水压强的计算公式可以用以下公式表示：P = ρgh其中，P表示静水压强，ρ表示液体的密度，g表示重力加速度，h 表示液体所在的深度。

三、影响静水压强的因素1. 液体的密度：液体的密度越大，静水压强也就越大。

2. 重力加速度：重力加速度越大，静水压强也就越大。

3. 液体所在的深度：液体所在的深度越大，静水压强也就越大。

四、静水压强的应用1. 水压力的应用：水压力是静水压强的一种应用，常见的例子包括水压机、液压系统等。

水压机利用液体传递压力的性质，通过增大液体的压强来实现对物体的压缩、挤压等操作。

2. 水下施工：在水下施工中，人们需要考虑到水的压力对施工造成的影响。

根据水的深度和压强，合理地选择施工材料和方法，确保施工的安全和稳定。

3. 水下探测：在水下探测中，静水压强是一个重要的考虑因素。

通过测量水的压强，可以间接地推断出水下的深度和水的密度，从而帮助人们进行水下地质勘探、海洋调查等工作。

4. 水下运输：在水下运输中，考虑到水的压力对物体的影响，需要合理地设计和制造船只、潜艇等水下交通工具，确保其在不同深度下的安全运行。

静水压强是液体在静止状态下由于液体自身重力而产生的压力。

其计算公式为P = ρgh，受到液体的密度、重力加速度以及液体所在的深度的影响。

静水压强的应用广泛，涉及到水压力的应用、水下施工、水下探测以及水下运输等领域。

对于理解和应用静水压强，有助于我们深入了解液体力学的基本原理，并在实际生活和工作中进行相应的应用。

第一章 水静力学考点一 静水压强及其特性1、静水压强的定义：静止液体作用在受压面每单位面积上的压力称为静水压强。

2、静水压强的特性：（1）静水压强垂直于作用面，并指向作用面的内部； （2）静止液体中任一点处各个方向的静水压强大小相等。

考点二 几个基本概念1、绝对压强：以绝对真空为零点计量得到的压强，称为绝对压强，以abs p 或 p ’ 表示；2、相对压强：以当地大气压作为零点计量的压强，称之为相对压强，用p 表示。

3、真空与真空度：（1）真空现象：如果p ≤0，称该点存在真空； （2）真空度：指该点绝对压强小于当地大气压的数值。

p p p p a k =-='4、相对压强与绝对压强之间的关系：a p p p -='5、压强的表示方法：1 （atm ）＝ 10 (mH 2O) ＝ 98000 (N/m 2) ＝ 98 (kN/m 2) =736（mm 汞柱）考点三 液体平衡微分方程式（Euler 方程）绝对压强计算基准面p’Np1、微分方程：液体平衡微分方程式，是表征液体处于平衡状态时作用于液体上的各种力之间的关系式。

2、综合表达式——压强差公式 ：）＝z Z y Y x X z zpy y p x x p p d d d (d d d d ++=∂∂+∂∂+∂∂ρ ）＝z Z y Y x X p d d d (d ++ρ 3、积分结果 ：若存在一个与坐标有关的力势函数U (x ,y ,z )，使对坐标的偏导数等于单位质量力在坐标投影，即⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∂∂=∂∂=∂∂=z U Z y U Y x UX 可得U z Z y Y x X z zUy y U x x U p d d d d (d d d d ρρ=++=∂∂+∂∂+∂∂）＝U p d d ρ＝积分上式得到： C U p +ρ＝ 或者 )(00U U p p -+ρ＝ 式中， 为自由液面上的压强和力势函数。

考点四 等压面1、定义：静止液体中压强相等的点所组成的面称为等压面。

专业技术基础理论 专业技术基础理论 专业技术基础理论1、 静水压强的特性、概念。

（p3）答：静水压强的特性：（1）任意一点的静水压强大小与作用面的方位无关，只是坐标的函数。

（2）静水压强的方向永远垂直并指向作用面。

静水压强h p γ= γ——水的容重；h ——受压面的淹没深度。

静水压强:静止液体作用在每单位受压面积上的压力称为静水压强。

2、恒定流：指流场中水流质点通过空间点时所有的运动要素都不随时间而变化的流动。

非恒定流：指流场中水流质点通过空间点时，只要有一个运动要素随时间而变化的流动。

均匀流：恒定水流中，断面平均流速与流速分布沿流程没有变化的。

非均匀流：恒定水流中，断面平均流速或流速分布沿流程有变化的。

渐变流：流线不平行但流线间夹角较小，流线曲率不大，流线可近似地认为是平行的直线的水流。

急变流：流线之间夹角较大，流线曲率较大的水流。

（p5） 3、 明渠均匀流的基本特征及发生条件。

（p10）答：（一）明渠均匀流的基本特征是：水力坡度（J ）、水面坡度（p J ）及渠底坡度（i ）三者是互等的，即i J J p ==(二)明渠均匀流的发生条件：（1）水流必须是恒定流；（2）渠道应是底坡沿程不变的、长直的棱柱体渠道；（3）渠道必须为顺坡；（4）渠道中不应有任何改变水流阻力的因素。

4、水跃：当明渠水流从急流过渡到缓流状态，即水深从小于临界水深加至大于临界水深时，是以自由水面突然升高的形式完成的，这种水面急剧升高的现象叫做水跃。

（p12）水跌：当明渠水流从缓流过渡到急流状态，即水深从大于临界水深减至小于临界水深时，水面有连续的急剧的降落，这种降落现象叫做水跌。

5、宽顶堰流、闸孔出流产生淹没出流的条件。

（p13） 答：当下游水深th ﹥hc"（hc"为与收缩断面处水深hc共轭的跃后水深）时，在收缩断面处发生淹没式水跃。

此时，闸孔被淹，为淹没出流。

6、流域：河流某断面以上的集水区域，称为河流在该断面的流域。

静水压强的特征
静水压强的特征
1. 定义
静水压强是指水体静止时产生的压强，也可以理解为水分子自身重力对单位面积的压力。

2. 形成的原理
静水压强是由于重力作用下，水分子受到下方水体的压力而产生的。

当水深增加时，上面的水体会对下方施加更大的压力，从而产生更高的静水压强。

3. 特征特点
静水压强具有以下特征：
•与水深成正比：静水压强与水深成正比关系，水深越大，静水压强越大。

•与液体密度成正比：静水压强与液体的密度成正比关系，密度越大，静水压强越大。

•与重力加速度成正比：静水压强与重力加速度成正比关系，重力加速度越大，静水压强越大。

4. 应用
静水压强有很多重要的应用，例如：
•水压力计：在实验室和工业中常用水压力计来测量静水压强，以便做进一步的研究和应用。

•水坝设计：在设计水坝时，需要考虑到静水压强对水坝的压力影响，以保证水坝的结构安全。

•水下探测器：在海洋勘探等领域，利用静水压强可以测量水深和进行海底地形的勘测等。

5. 总结
静水压强是水分子受到重力作用下产生的压力，其特征包括与水深、液体密度和重力加速度成正比。

静水压强在实验、工业和海洋勘探等领域有着重要的应用价值。

第二章 水静力学目的要求：掌握静水压强的有关概念；作用在平面、曲面上静水总压力的计算方法。

难点：压力体的绘制 全部内容均为重点水静力学研究液体平衡时的规律及其实际应用，静止时0=τ，只有p 存在。

§2-1 静水压强及其特性 一、定义P ∆—面积ω∆上的静水压力 （N ）平均静水压强ω∆∆=Ppa 点的静水压强)(/lim 20a P m N d dpP p ωωω=∆∆=→∆二、静水压强的特性1、第一特性：静水压强的方向垂直指向被作用面。

2、第二特性：作用于同一点上各方向的静水压强大小相等。

yzp⊿⊿⊿zxxpp ynpxzynACBnzyxpppp,,,，则⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧∆∆∆∆∆∆∆spyxpzxpzypnzyx212121⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∆∆∆∆∆∆∆∆∆zyxZzyxYzyxX616161ρρρ沿x方向力的平衡方程：61),cos(21=∆∆∆+∆-∆∆zyxXxnspzypnxρ612121=∆∆∆+∆∆-∆∆zyxXzypzypnxρ1=∆+-xXppρ取微分四面体无限缩至o 点的极限表面力质量力C pz C z p dz gdz dp =+→'+-=→-=-=γγγρ或 γγ2211p z p z +=+——重力作用下水静力学的基本方程。

对于液面点与液体内任意点h p p pz p h z γγγ+=→+=++00——水静力学基本方程的常用表达式说明：（1）当 2121z z p p >< ，位置较低点压强恒大于位置较高点压强。

液面压强0p 由γh 产生的压强（3） p 随h 作线性增大。

（4）常用a a p h p p ,γ+=为大气压强， 取p a =1个工程大气压=98kN/m 2。

（5）h p p ∆+=γ12二、等压面1、定义：在同一种连续的静止液体中压强相等的点组成的面2、等压面方程：0=dp 0=++Zdz Ydy Xdx3、特性：（1）平衡液体中等压面即是等势面。

静水压强及其特性重力作用下静水压强的分布规律静水压强是指水对物体表面单位面积的压力，是由于水的重力作用所引起的。

下面将针对静水压强以及其特性和重力作用下静水压强的分布规律进行详细论述。

首先，静水压强的计算公式为P = ρgh，其中P表示静水压强，ρ表示液体的密度，g表示重力加速度，h表示液体的深度。

静水压强的特性如下：1.静水压强与液体的密度成正比，密度越大，静水压强越大。

2.静水压强与重力加速度成正比，重力加速度越大，静水压强越大。

3.静水压强与深度成正比，深度越大，静水压强越大。

接下来讨论重力作用下静水压强的分布规律。

在重力作用下，静水压强随着深度增加而增加。

这可以通过公式P = ρgh来解释，因为深度h的增加会导致静水压强的增加，从而使得液体对物体表面的压力增加。

静水压强的分布规律主要涉及两个方面：深度的增加和液体的表面形状。

1.深度的增加：湛水深度越大，静水压强越大。

例如，当我们深潜到更深的水下，我们会感觉到水的压力越来越大，这是因为深度增加导致静水压强增加。

在一个封闭的容器中，重力作用下的静水压强也会随着深度的增加而增加。

2.表面形状：如果一个液体被装在一个容器中，并且液体表面是水平的，那么液体对容器中任意一点的压力是相等的。

这是由于液体的分子间相互作用力的均衡所导致的。

但是，如果液体表面不是水平的，而是倾斜或弯曲的，那么液体对容器中不同点的压力是不相等的。

例如，当一个液体被装在一个U型管中时，液体对管的两侧的压力是不相等的。

在一个U型管中，液面高度的差异导致液体对管的两侧的压力不同。

液体在高处的压强要大于液体在低处的压强。

这种现象可以通过斯涅尔定律来解释，斯涅尔定律指出，光线在由一个折射率不均匀的介质中传播时，会发生折射。

综上所述，静水压强是指水对物体表面单位面积的压力，是由于水的重力作用所引起的。

在重力的作用下，静水压强随深度的增加而增加。

此外，静水压强的分布规律还受液体表面形状的影响。

第一章 水静力学考点一 静水压强及其特性1、静水压强的定义：静止液体作用在受压面每单位面积上的压力称为静水压强。

2、静水压强的特性：（1）静水压强垂直于作用面，并指向作用面的内部； （2）静止液体中任一点处各个方向的静水压强大小相等。

考点二 几个基本概念1、绝对压强：以绝对真空为零点计量得到的压强，称为绝对压强，以abs p 或 p ’ 表示；2、相对压强：以当地大气压作为零点计量的压强，称之为相对压强，用p 表示。

3、真空与真空度：（1）真空现象：如果p ≤0，称该点存在真空； （2）真空度：指该点绝对压强小于当地大气压的数值。

p p p p a k =-='4、相对压强与绝对压强之间的关系：a p p p -='5、压强的表示方法：1 （atm ）＝ 10 (mH 2O) ＝ 98000 (N/m 2) ＝ 98 (kN/m 2) =736（mm 汞柱）考点三 液体平衡微分方程式（Euler 方程）绝对压强计算基准面p’Np1、微分方程：液体平衡微分方程式，是表征液体处于平衡状态时作用于液体上的各种力之间的关系式。

2、综合表达式——压强差公式 ：）＝z Z y Y x X z zpy y p x x p p d d d (d d d d ++=∂∂+∂∂+∂∂ρ ）＝z Z y Y x X p d d d (d ++ρ 3、积分结果 ：若存在一个与坐标有关的力势函数U (x ,y ,z )，使对坐标的偏导数等于单位质量力在坐标投影，即⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∂∂=∂∂=∂∂=z U Z y U Y x UX 可得U z Z y Y x X z zUy y U x x U p d d d d (d d d d ρρ=++=∂∂+∂∂+∂∂）＝U p d d ρ＝积分上式得到： C U p +ρ＝ 或者 )(00U U p p -+ρ＝ 式中， 为自由液面上的压强和力势函数。

考点四 等压面1、定义：静止液体中压强相等的点所组成的面称为等压面。

静水压强的两个特征静水压强是指水对于物体表面的压力，它是由于水的重力作用引起的。

静水压强具有两个特征，分别是与水深成正比和与水的密度成正比。

静水压强与水深成正比。

当物体位于水中时，水的重力会对物体表面产生压力。

这个压力随着水的深度增加而增加。

原因在于，水柱的高度增加，使得上方的水柱对下方的水柱产生压力，从而增加了水对物体表面的压力。

因此，静水压强与水深成正比。

例如，当我们潜水到更深的水域时，会感到水的压力增大，这就是静水压强增加的体现。

静水压强与水的密度成正比。

密度是物质的质量与体积的比值，表示单位体积内的物质量。

在相同水深的情况下，如果水的密度增加，那么单位体积内的质量也会增加，从而增加了水对物体表面的压力。

因此，静水压强与水的密度成正比。

举个例子，海水的密度比淡水的密度要大，因此在相同的水深下，海水对物体表面的压力要大于淡水。

静水压强的两个特征是与水深成正比和与水的密度成正比。

这两个特征都是由于水的重力作用引起的。

静水压强的大小取决于水的深度和密度，当水深增加或水的密度增加时，静水压强也会增加。

理解静水压强的特征对于我们研究液体的性质以及工程设计等方面都有重要的意义。

在实际生活中，我们可以利用静水压强的特性来解释一些现象。

例如，当我们使用水枪射击时，水枪中的水被加压后会以高速喷出，这是因为水枪中的水受到了较大的静水压强，从而产生了较大的压力。

又如，水下潜水员需要佩戴特制的潜水服，这是因为在深水中，水的静水压强会增大，如果没有潜水服的保护，水的压力会对潜水员的身体造成损害。

静水压强在工程设计中也有重要的应用。

例如，水坝的设计需要考虑到水的静水压强对水坝的影响，以确保水坝的安全性。

此外，静水压强还可以应用于液压系统中，利用水的压力来实现工程机械的运动和控制。

因此，深入理解和研究静水压强的特征对于各个领域的工程师和科学家都是至关重要的。

静水压强具有与水深成正比和与水的密度成正比这两个特征。

这两个特征是由于水的重力作用引起的。

第2章 水静力学2.1知识要点静止液体作用在受压面每单位面积上的压力称为静水压强。

静水压强的特性：（1）静水压强垂直于作用面，并指向作用面的内部；（2）静止液体中任一点处各个方向的静水压强大小相等。

静止液体中压强相等的点所组成的面称为等压面。

在等压面上，0=dp ，等压面的方程为0=++Zdz Ydy Xdx （2.1） 式中，X 、Y 、Z 是作用于液体单位质量的质量力在x 、y 、z 轴方向上的分量。

等压面的两个重要性质：（1）等压面也是等势面；（2）等压面与质量力的方向正交。

1）水静力学基本方程为h p p γ+=0 （2.2） 或 C p z =+γ/ （2.3） 式中，0p 为液面压强； h 为所测点在自由液面以下的深度；γ为液体重度；z 为液体内任一点距基准面的距离；C 为常数。

2）绝对压强、相对压强和真空压强以设想没有气体存在的绝对真空为零来计算的压强，称为绝对压强，以abs p 表示；以当地大气压强为零来计算的压强称为相对压强，以p 表示。

相对压强与绝对压强的关系为a abs p p p -= （2.4） 式中，a p 为大气压强。

在式（2.2）中，当a p p =0时，则静止液体中某点的相对压强变为h p γ= （2.5）当液体中某点的绝对压强小于大气压强时，水力学中认为该点存在着真空。

其真空压强V p 的大小以标准大气压强和绝对压强之差来量度，即abs a V p p p -= （2.6）相对压强的正值称为正压，负值称为负压，也称为真空。

若用液柱高度来表示真空压强的大小，即真空度V h 为γγ/)(/abs a V V p p p h -== （2.7）工程上常用2kgf/cm 1=a p 作为大气压的计量单位，一个工程大气压相当于10m 水柱高，736mm水银柱高。

液体相对静止状态的典型情况有两种，一为等加速作直线运动的容器内的静止液体，如图2.1所示；二为以等角速度绕铅垂轴旋转的容器内的静止液体，如图2.2所示。