压强
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压强的概念与单位
压强是指单位面积受到的力,通常用帕斯卡(Pa)作为单位。
压强可以用公式 P = F/A 来计算,其中P表示压强,F表示受到的力,A表示受力的面积。
压强的大小与力的大小成正比,与受力面积的大小成反比。
比如,一个人踩在地面上时,由于地面受到了人的重力作用,产生了压强。
如果一个人的重量是600牛,脚底的面积是0.01平方米,那么他踩在地上的压强就是 P = 600/0.01 = 60000帕。
在物理学中,常见的压强单位还包括毫米汞柱(mmHg)和标准大气压(atm)。
一个标准大气压相当于101325帕,或760毫米汞柱。
在工程领域中,常用psi(磅力/平方英寸)作为压强单位。
在日常生活中,我们也经常会接触到压强的概念。
比如,汽车轮胎的气压、水龙头的水压、空调的制冷压力等等。
了解压强的概念和单位,可以更好地理解和应用这些常见的物理量。
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2.3压强的表示方法及测量一.绝对压强、相对压强、真空压强绝对压强某点实际压强叫作绝对压强。
以pabs 表示,即pabs=p+γh0相对压强某点绝对压强pabs>p a时,则定义该点的相对压强p r:p r=p abs-p a 当p abs中p a= p0时,p r=γh。
真空压强某点绝对压强p abs<p a时,则定义该点的真空压强p v为:p v=p a- p abs工程上常称p v为真空或负压,亦常用真空度h v来表示某点真空压强的大小。
h v=p v/γ m(液柱) 式中γ为液体的容重。
当p abs=0时,p v具有最大值,其最大真空度h vmax=p a/γ=10m(水柱)。
二.压强的测量1.测压管当某点p abs>p a时,可用一上端开口,下端与液体相通的竖直玻璃管测量压强,如图。
该管称为测压管。
在测压管内液体静止后,可量出测压管内水柱高度h A,则A点压强:p Aabs=p a+γh A及p Ar=γh A此方法只适用于A点压强不太大的情况。
2.U形测压计当某点压强较大或出现真空时,可以用U形测压计测其压强。
3.U形差压计如需测两点间的压强差值,可用U形差压计来量测。
2.4平面静水总压力挡水建筑物在计算其稳定和强度及水工闸门启闭力时,需考虑作用在受压面上的静水总压力,该力具有大小、方向和作用点三要素。
在计算静水总压力时,又将其分为平面和曲面两种情况。
本节介绍平面静水总压力。
平面静水总压力一、分析法1、静水总压力P的大小和方向设任意形状的平面A 承受水压力,该平面与水平面夹角为α,为方便起见,选A 平面的延展面与水面交线OE 为x 轴,A 平面上与OE 垂直的OF 为y 轴,为了计算P 的大小,将面积A 分为无限多个微小面积d A 。
对任意d A i ,设其形心处水深为h i ,则d A i 上静水总压力为d P i =γh i d A i ,由于平面上d P i 各皆垂直于作用面,作用面为平面,故各d P i 为平行力系,可用积分法求作用面的合力P⎰⎰==A i i i dA h dP P γ又h i =y i sin α,则 ⎰⋅=Ai i dA y P αγsin 此积分∫A y ·d A 在理论力学中学过,为面积A 对OX 轴的面积矩。