下载文档原格式
作用于平面上的静水总压力静水总压力是指作用于平面上的静止液体的压强的总和，它是由于液体的自重和液体上部的压力而产生的。
静水总压力在物理学中被广泛应用于各种工程和实际问题，对于了解液体力学和液压系统的性质和行为非常重要。
在平面上，当液体静止时，几乎所有的物理现象都是与压力和压强有关的。
压力是物质单位面积上的力的大小，定义为单位面积上垂直于该面积的方向上的力的大小。
静水总压力是作用于该平面上的液体的压强的总和，可根据液体的特性和力学规律求得。
根据斯蒂芬-博尔兹曼定律，静水总压力与液体的密度、重力加速度、液体的高度和大气压力有关。
静水总压力可以用公式P = P0 + ρgh表示，其中P0为大气压力，ρ为液体的密度，g为重力加速度，h为液体的高度。
这个公式可以推导出来，通过将液体视为一根管道并考虑其上下端点的压力差，再用积分的方法将整个液体柱的压力进行求和。
根据这个公式，可以看出静水总压力与液体的密度和高度成正比，与重力加速度成正比，与大气压力有关。
这说明了静水总压力在不同的液体和不同的环境条件下有所变化，可以通过改变液体的密度、高度或者重力加速度来改变压力的大小。
静水总压力的作用是多方面的。
首先，它是造成液体静止的原因之一、当液体接触到一个表面时，液体分子之间会产生互相排斥的力，这个力会使液体分子运动，进而产生内部的压力。
这个内部压力与静水总压力的大小相等，正好抵消外部作用在液体表面上的压强。
因此，静水总压力可以使液体保持在一个平衡状态。
其次，静水总压力在液压系统中起着至关重要的作用。
液压系统是利用液体的性质进行工作的一种工程系统，它通过将液体从一个地方传输到另一个地方来实现力的传递和控制。
在液压系统中，静水总压力可以产生足够的力来驱动各种装置，例如液压缸、液压泵和液压阀等。
通过控制液体的压力和流动速度，可以实现对各种工程设备的控制和操作。
此外，静水总压力还与建筑和水利工程有关。
在建筑工程中，水压力是影响建筑物结构稳定性和设计的重要参数之一、静水总压力的大小直接影响着建筑物的承载能力和结构的稳定性。
第五节 作用于曲面壁上的静水总压力一、 静水总压力的两个分力水工建筑物中常碰到受压面为曲面的情况，如弧形闸门、拱坝坝面、闸墩及边墩等。
其水力计算归为曲面壁静水总压力的求解。
因曲面上各点静水压强的方向也是垂直指向作用面，各点压力互不平行，则求平面壁静水总压力的方法这里不再适用。
但是我们可以将曲面壁上的静水总压力分解为水平方向的力P x 和铅直方向的力P z ，分别求解，然后再根据求合力的法则，求出静水总压力P 。
公式推导如下。
现以弧形闸门AB 为例，讨论曲面壁静水总压力计算问题。
见图2-24。
为了确定P x 、P z ，先取宽度为b （即闸门宽度）、截面为ABC 的水体为脱离体。
z图 2-23(a)(b)(c)注意：从Ａ点向下做一铅直平面AC ，从Ｂ点做一水平面BC ，两平面的相交于Ｃ，由曲面AB 与AC 、BC 平面包围的水体即为ABC 脱离水体，如图2-23（b ）所示，研究该水体的平衡。
在图2-23中P '── 闸门AB 对水体的反作用力，与P 等值反向； x P '、z P '── P '的水平分力和铅直分力；AC P 、BC P ──作用在AC 、BC 面的静水总压力；G ── 脱离体水重。
1. 静水总压力的水平分力分析脱离水体的受力情况，如图2-23(b )所示。
列水平方向的静力平衡方程得：x P '=AC P根据作用力与反作用力大小相等，方向相反的原理，闸门受到的水平分力为x x P P '==AC P （2-33）因AC 为铅直面，而且相当于曲面AB 在铅直投影面上的投影，则由上式可知：作用于曲面壁上静水总压力的水平分力P x 等于作用于该曲面在铅直投影面上的静水总压力。
因此，求水平方向的静水总压力可归结为：将曲面投影到铅直投影平面上，再计算出铅直投影面上所受到的静水总压力即为P 的水平分力P x 。
2. 静水总压力的铅直分力P z根据静力平衡条件，列出铅直方向的静力平衡方程式得：G P P BC z -='由于BC 水平面是以BC 和b 为边的矩形平面，其面积可用A BC 表示，，所处水深为h 2，其面上各点的压强都等于2h γ，则MCBN BC BC V A h P γγ==2式中V MBCN —— 以MCBN 为底面积、b 为宽度的棱柱体体积。
