帕斯卡发现了液体传递压强的基本规律
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帕斯卡原理是17世纪法国帕斯卡(Pascal)提出的,通常表述如下内容:密闭液体上的压强,能够大小不变地向各个方向传递。
帕斯卡定律是流体力学中,由于液体的流动性,封闭容器中的静止流体的某一部分发生的压强变化,将大小不变地向各个方向传递。
帕斯卡首先阐述了此定律。
压强等于作用压力除以受力面积。
根据帕斯卡定律,在水力系统中的一个活塞上施加一定的压强,必将在另一个活塞上产生相同的压强增量。
如果第二个活塞的面积是第一个活塞的面积的10倍,那么作用于第二个活塞上的力将增大为第一个活塞的10倍,而两个活塞上的压强仍然相等。
这一定律是法国数学家、物理学家、哲学家布莱士·帕斯卡首先提出的。
这个定律在生产技术中有很重要的应用,液压机就是帕斯卡原理的实例。
它具有多种用途,如液压制动等。
帕斯卡还发现静止流体中任一点的压强各向相等,即该点在通过它的所有平面上的压强都相等。
这一事实也称作帕斯卡原理。
可用公式表示为: F1/S1=F2/S。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 帕斯卡发现了液体传递压强的基本规律帕斯卡发现了液体传递压强的基本规律,这就是著名的帕斯卡定律.所有的液压机械都是根据帕斯卡定律设计的,所以帕斯卡被称为“液压机之父”.在几百年前,帕斯卡注意到一些生活现象,如没有灌水的水龙带是扁的.水龙带接到自来水龙头上,灌进水,就变成圆柱形了.如果水龙带上有几个眼,就会有水从小眼里喷出来,喷射的方向是向四面八方的.水是往前流的,为什么能把水龙带撑圆?通过观察,帕斯卡设计了“帕斯卡球”实验,帕斯卡球是一个壁上有许多小孔的空心球,球上连接一个圆筒,筒里有可以移动的活塞.把水灌进球和筒里,向里压活塞,水便从各个小孔里喷射出来了,成了一支“多孔水枪” 帕斯卡球的实验证明,液体能够把它所受到的压强向各个方向传递.通过观察发现每个孔喷出去水的距离差不多,这说明,每个孔所受到的压强都相同帕斯卡通过“帕斯卡球”实验,得出著名的帕斯卡定律:加在密闭液体任一部分的压强,必然按其原来的大小,由液体向各个方向传递。
帕斯卡在 1648 年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。
结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。
原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度 h 很大。
1/ 7这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。
一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁)产生的压力远大于液体自身的重量,这对许多人来说是不可思议的。
我们知道,物体受到力的作用产生压力,而只要某物体对另一物体表面有压力,就存在压强,同理,水由于受到重力作用对容器底部有压力,因此水对容器底部存在压强。
液体具有流动性,对容器壁有压力,因此液体对容器壁也存在压强。
定义帕斯卡定律:加在密闭液体任一部分的压强,必然按其原来的大小,由液体向各个方向传递。
原理的发现发现定理1651~1654年,帕斯卡研究了液体静力学和空气的重力的各种效应。
经过数年的观察、实验和思考,综合成《论液体的平衡和空气的重力》一书。
提出了著名的帕斯卡定律(或称帕斯卡原理),即;加在密闭液体任何一部分上的压强,必然按照其原来的大小由液体向各个方向传递。
原理的意义著名科学史家沃尔夫称,帕斯卡的这一发现是17世纪力学发展的一个重要里程碑。
帕斯卡在此书中详细讨论了液体压强问题。
在第一章中,帕斯卡叙述了几种实验,它们的结果表明,任何水柱,不论直立或倾斜,也不论其截面积的大小,只要竖直高度相同,则施加于水柱底部的某一已知面积的活塞上的力也相同。
这一个力实际上是液体所受的重力。
书中详细叙述了密封容器中的流体能传递压强,讨论了连通器的原理。
帕斯卡利用一个充水的容器,它有两个圆筒形的出口,除此之外,其他部分都封闭。
两个出口的截面积相差100倍,在每一个出口的圆筒中放入一个大小刚好适合的活塞,则小活塞上一个人施加的推力等于大活塞上100人所施加的推力,因而可以胜过大活塞上99个人施加的推力,不管这两个出口大小的比例如何,只要施加于两个活塞上的力和两个出口的大小成比例,则水的平衡就可以实现。
帕斯卡在书中一一叙述了密闭液体、压强不变、向各方传递等帕斯卡定律的基本点。
定律的发现此书是帕斯卡于1653年写成的,但直到他逝世后的第二年----1663年才首次面世。
帕斯卡是在大量观察、实验的基础上,又用虚功原理加以;证明才发现了帕斯卡定律的。
在帕斯卡做过的大量实验中,最著名的一个是这样的:他用一个木酒桶,顶端开一个孔,孔中插接一根很长的铁管子,将接插口密封好。
实验的时候,酒桶中先权满水,然后慢慢地往铁管子里注几杯水,当管子中的水柱高达几米的时候,就见木桶突然破裂,水从裂缝中向四面八方喷出。
帕斯卡定律的发现,为流体静力学的建立奠定了基础。
帕斯卡原理与液体的基本原理引言帕斯卡原理是描述液体力学性质的基本原理之一,它是由法国物理学家布莱兹·帕斯卡在17世纪提出的。
帕斯卡原理指出,在一个封闭容器中的液体受到的压强会均匀传递到液体中的每一个点和容器的每一个面上。
这一原理不仅对于液体在静止状态下的力学性质有重要意义,还可以解释和应用于各种实际问题中,如水压、液压等。
本文将详细解释帕斯卡原理与液体的基本原理,并通过具体案例来展示其应用。
帕斯卡原理的表述帕斯卡原理可以简单地表述为:在一个封闭容器中,液体受到外界作用力时,液体会均匀传递这个力到容器内部及其表面上,并且作用在容器内任何一点上的压强相等。
液体分子间相互作用力要理解帕斯卡原理,首先需要了解液体分子间相互作用力。
在液态下,分子之间存在着各种相互作用力,主要包括:1.范德华力:由于分子之间的电荷分布不均匀,会产生瞬时极化,导致分子之间的瞬时吸引力。
2.静电作用力:当液体中存在离子时,带正电荷的离子会受到带负电荷的离子的吸引力。
3.氢键:某些液体中的分子具有特殊的结构,可以通过氢键相互吸引。
这些相互作用力决定了液体分子之间的排列和运动方式。
液体中的压强在理解帕斯卡原理之前,我们需要先了解液体中的压强。
压强是指单位面积上受到的力大小。
在液体中,压强可以通过以下公式计算:P=F A其中,P表示压强(单位为帕斯卡),F表示作用在面积为A上的力。
根据这个公式可知,在一个封闭容器内部任何一个点上所受到的压强与该点所在位置无关,只与液体受到外界作用力和容器形状有关。
帕斯卡原理的证明帕斯卡原理可以通过以下实验来进行证明:实验一:液体传递压强在一个封闭容器中,分别放入两个活塞,如下图所示:_________| || 液体 ||_________|| || ||___|活塞假设液体高度为ℎ,活塞上的面积分别为A1和A2,外界对第一个活塞施加的力为F1。
根据压强公式,液体对第一个活塞施加的压强为:P1=F1 A1由于液体是静止的,液体对第二个活塞也会施加压强P2。
帕斯卡定律
加在密闭的液体(或气体)上的压强,能按照它原来的大小由液体(或气体)向各个方向传递。
这个规律叫做帕斯卡定律,是法国科学家帕斯卡发现的。
根据这一规律,如图在小活塞上施较小的力便可以
在大活塞上获得巨大的力,这便显水压机、油压机工作
的原理。
跟利用一切机械做功一样,利用水压机或油压
机做功虽然省力,但不省功。
这一点从功和能的观点上
证明了帕斯卡定律是正确的。
液体之所以具有这样的性质,是因为它具有良好的
流动性和弹性,液体的体积很难被压缩,一般可近似认
为是“不可压缩的”,但外加的压强还是会使密闭液体体
积有微小的改变,而这一微小变化会在各处都引起相应的反应,这就是传递压强的实质。
气体体积会有较大的改变,只有重新达到稳定后,才满足帕斯卡定律。
压强原理及概念部分一、压强压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量。
在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(这是为了纪念法国科学家帕斯卡Blaise pascal而命名的),即牛顿/平方米。
压强的常用单位有千帕、千克力/平方厘米、托。
一般以英文字母「p」表示。
二、定义:单位面积上受到的压力叫做压强。
公式:P=F/S固体压强:物体由于外因或内因而形变时,在它内部任一截面的两方即出现相互的作用力,单位截面上的这种作用力叫做应力。
一般地说,对于固体,在外力的作用下,将会产生压(或张)形变和切形变。
因此,要确切地描述固体的这些形变,就必须知道作用在它的三个互相垂直的面上的力的三个分量的效果。
三、大气压的发现17世纪,德国马德堡市有一位市长,名叫奥托·格里克.他是个博学多才的军人,从小就喜欢听伽利略的故事;爱好读书,爱好科学;一直读到莱比锡大学.1621年又到耶拿大学攻读法律;1623年,再到莱顿大学钻研数学和力学.他读了三所大学,知识面很广.因此,他能在军旅中生活;又可在政界中立足;更能在科学界发言.他是1631年入伍,在军队中担任军械工程师,工作很出色.后来,投身政界,1646年当选为马德堡市市长.无论在军旅中,还是在市府内,都没停止科学探索。
1654年,他听到托里拆利的事儿,又听说还有许多人不相信大气压;还听到有少数人在嘲笑托里拆利;再听说双方争论得很激烈,互不相让,针锋相对.因此,格里克虽在远离德国的意大利,但很抱不平,义愤填膺.他匆匆忙忙找来玻璃管子和水银,重新做托里拆利这个实验,断定这个实验是准确无误的;再将一个密封完好的木桶中的空气抽走,木桶就“砰!”的一声被大气“压”碎了!有一天,他和助手做成两个半球,直径14英寸,即30多厘米,并请来一大队人马,在市郊做起“大型实验”.马德堡半球实验1654年5月8日,马德堡市风和日丽,晴空万里,一大批人围在实验场上,熙熙嚷嚷十分热闹。
有的说这样,有的说那样;有的支持格里克,希望实验成功;有的断言实验会失败;人们在议论着,在争论着;在预言着;还有的人一边在大街小巷里往实验场跑,一边高声大叫:“市长演马戏了!市长演马戏了—”格里克和助手当众把这个黄铜的半球壳中间垫上橡皮圈;再把两个半球壳灌满气后合在一起;然后把气全部抽出,使球内形成真空;最后,把气嘴上的龙头拧紧封闭。
发现定理1651~1654年,帕斯卡研究了液体静力学和空气的重力的各种效应。
经过数年的观察、实验和思考,综合成《论液体的平衡和空气的重力》一书。
提出了着名的帕斯卡定律(或称帕斯卡原理),即;加在密闭液体任何一部分上的压强,必然按照其原来的大小由液体向各个方向传递。
着名科学史家沃尔夫称,帕斯卡的这一发现是17世纪力学发展的一个重要里程碑。
帕斯卡在此书中详细讨论了液体压强问题。
在第一章中,帕斯卡叙述了几种实验,它们的结果表明,任何水柱,不论直立或倾斜,也不论其截面积的大小,只要竖直高度相同,则施加于水柱底部的某一已知面积的活塞上的力也相同。
这一个力实际上是液体所受的重力。
书中详细叙述了密封容器中的流体能传递压强,讨论了连通器的原理。
帕斯卡利用一个充水的容器,它有两个圆筒形的出口,除此之外,其他部分都封闭。
两个出口的截面积相差100倍,在每一个出口的圆筒中放入一个大小刚好适合的活塞,则小活塞上一个人施加的推力等于大活塞上100人所施加的推力,因而可以胜过大活塞上99个人施加的推力,不管这两个出口大小的比例如何,只要施加于两个活塞上的力和两个出口的大小成比例,则水的平衡就可以实现。
帕斯卡在书中一一叙述了密闭液体、压强不变、向各方传递等帕斯卡定律的基本点。
此书是帕斯卡于1653年写成的,但直到他逝世后的第二年----1663年才首次面世。
帕斯卡是在大量观察、实验的基础上,又用虚功原理加以;证明才发现了帕斯卡定律的。
在帕斯卡做过的大量实验中,最着名的一个是这样的:他用一个木酒桶,顶端开一个孔,孔中插接一根很长的铁管子,将接插口密封好。
实验的时候,酒桶中先权满水,然后慢慢地往铁管子里注几杯水,当管子中的水柱高达几米的时候,就见木桶突然破裂,水从裂缝中向四面八方喷出。
帕斯卡定律的发现,为流体静力学的建立奠定了基础。
帕斯卡还在这一定律的基础上提出了连通器的原理和后来得到广泛应用的水压机的最初设想。
他又指出器壁上所受的、由于液体重力而产生的压强,仅仅与深度有关;他用实验,并从理论上解释了与此有关的液体静力学佯谬现象。
液体对压强的传递【学习目标】1、知道帕斯卡定律。
2、知道液体能够传递压强,知道液压传动。
3、知道液压传动是液体传递压强规律的重要应用。
【要点梳理】要点一、帕斯卡定律加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递,这一规律叫做帕斯卡定律。
要点诠释:1、帕斯卡定律是法国科学家帕斯卡发现的,这一规律同样适用于密闭气体。
2、用于测量液体或气体内部压强的压强计就是利用了帕斯卡定律。
要点二、帕斯卡定律的应用---液压传动1、原理在液压系统的小活塞上施加较小的力,该力对液体产生的压强,由液体大小不变的向各个方向传递,由于大活塞比小活塞的面积大,于是液体就对大活塞产生较大的压力。
〔如下列图〕施加的抬升的2、液压传动的优点:平稳、噪声低、机动灵活、传递动力大。
3、液压传动原理的应用:油压千斤顶、汽车制动系统〔如下列图〕、挖掘机的工作手臂、消防车上的升降云梯。
【典型例题】类型一、根底知识1、如下图的“帕斯卡裂桶实验〞,木桶内装满水,桶的顶部竖立着一根细管,一人在三楼的阳台上向细管内只倒入了几杯水,木桶就被水压破了,这一实验说明,影响液体内部压强的因素是液体的〔〕A.质量B.深度C.密度D.体积【思路点拨】从桶裂这个现象可以看出倒入的几杯水使水桶受到的压强产生了很大的变化,然后再将倒入这几杯水造成的变化与液体压强的特点联系起来进展分析,即可得到答案。
【答案】B【解析】倒入几杯水后,水的质量虽然变化,但变化的幅度都很小,不会造成液体对水桶的压强产生这么大的变化;由于是一根细管,所以倒入几杯水后,细管中水的深度增加的很多,根据液体压强的特点可知:液体压强随着深度的增加而增大,所以这一实验说明的是影响液体内部压强大小的因素是液体的深度,综上分析,应选B 。
【总结升华】液体压强的大小是由液体的密度与深度决定的,与液体的质量没有直接的关系。
质量大产生的压强不一定大。
2、如下图.在充满油的密闭装置中,小陈与小李用大小相等的力分别从两端去推动原来静止的光滑活塞,那么两活塞将〔 〕A .向左运动B .向右运动C .静止不动D .条件不够,无法确定【答案】A【解析】设小陈、小李施加的力都为F , 小陈对大活塞施加力的压强为大S F P ,根据帕斯卡原理知,右边小活塞所受的液体对它的压强为P ,右边小活塞所受的液体对它的压力F ′=PS 小<PS 大=F ,此时右边小活塞所受的液体对它向右的压力小于小李对活塞向左的压力,活塞向左运动【总结升华】此题考察了帕斯卡原理的应用,要求学习物理时,多联系生活、多分析,学以致用。
帕斯卡发现了液体传递压强的基本规律,这就是著名的帕斯卡定律.所有的液压机械都是根据帕斯卡定律设计的,所以帕斯卡被称为“液压机之父”.在几百年前,帕斯卡注意到一些生活现象,如没有灌水的水龙带是扁的.水龙带接到自来水龙头上,灌进水,就变成圆柱形了.如果水龙带上有几个眼,就会有水从小眼里喷出来,喷射的方向是向四面八方的.水是往前流的,为什么能把水龙带撑圆?通过观察,帕斯卡设计了“帕斯卡球”实验,帕斯卡球是一个壁上有许多小孔的空心球,球上连接一个圆筒,筒里有可以移动的活塞.把水灌进球和筒里,向里压活塞,水便从各个小孔里喷射出来了,成了一支“多孔水枪”帕斯卡球的实验证明,液体能够把它所受到的压强向各个方向传递.通过观察发现每个孔喷出去水的距离差不多,这说明,每个孔所受到的压强都相同帕斯卡通过“帕斯卡球”实验,得出著名的帕斯卡定律:加在密闭液体任一部分的压强,必然按其原来的大小,由液体向各个方向传递。
帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。
结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。
原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h很大。
这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。
一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁)产生的压力远大于液体自身的重量,这对许多人来说是不可思议的。
我们知道,物体受到力的作用产生压力,而只要某物体对另一物体表面有压力,就存在压强,同理,水由于受到重力作用对容器底部有压力,因此水对容器底部存在压强。
液体具有流动性,对容器壁有压力,因此液体对容器壁也存在压强。
在初中阶段,液体压强原理可表述为:“液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大,同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。
”特点:加在封闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递。
帕斯卡原理名词解释
帕斯卡定律又称帕斯卡原理,指作用于密闭流体上之压强可大小不变由流体传到容器各部分。
此定律由帕斯卡首先阐述。
不可压缩静止流体中任一点受外力产生压力增值后,此压力增值瞬时间传至静止流体各点。
帕斯卡定律是流体静力学的一条定律,帕斯卡大小不变地由液体向各个方向传递。
大小根据静压力基本方程,盛放在密闭容器内的液体,其外加压强发生变化时,只要液体仍保持其原来的静止状态不变,液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化。
这就是说,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点。
这就是帕斯卡原理,或称静压传递原理。
发现定理1651~1654年,帕斯卡研究了液体静力学和空气的重力的各种效应。
经过数年的观察、实验和思考,综合成《论液体的平衡和空气的重力》一书。
提出了着名的帕斯卡定律(或称帕斯卡原理),即;加在密闭液体任何一部分上的压强,必然按照其原来的大小由液体向各个方向传递。
着名科学史家沃尔夫称,帕斯卡的这一发现是17世纪力学发展的一个重要里程碑。
帕斯卡在此书中详细讨论了液体压强问题。
在第一章中,帕斯卡叙述了几种实验,它们的结果表明,任何水柱,不论直立或倾斜,也不论其截面积的大小,只要竖直高度相同,则施加于水柱底部的某一已知面积的活塞上的力也相同。
这一个力实际上是液体所受的重力。
书中详细叙述了密封容器中的流体能传递压强,讨论了连通器的原理。
帕斯卡利用一个充水的容器,它有两个圆筒形的出口,除此之外,其他部分都封闭。
两个出口的截面积相差100倍,在每一个出口的圆筒中放入一个大小刚好适合的活塞,则小活塞上一个人施加的推力等于大活塞上100人所施加的推力,因而可以胜过大活塞上99个人施加的推力,不管这两个出口大小的比例如何,只要施加于两个活塞上的力和两个出口的大小成比例,则水的平衡就可以实现。
帕斯卡在书中一一叙述了密闭液体、压强不变、向各方传递等帕斯卡定律的基本点。
此书是帕斯卡于1653年写成的,但直到他逝世后的第二年----1663年才首次面世。
帕斯卡是在大量观察、实验的基础上,又用虚功原理加以;证明才发现了帕斯卡定律的。
在帕斯卡做过的大量实验中,最着名的一个是这样的:他用一个木酒桶,顶端开一个孔,孔中插接一根很长的铁管子,将接插口密封好。
实验的时候,酒桶中先权满水,然后慢慢地往铁管子里注几杯水,当管子中的水柱高达几米的时候,就见木桶突然破裂,水从裂缝中向四面八方喷出。
帕斯卡定律的发现,为流体静力学的建立奠定了基础。
帕斯卡还在这一定律的基础上提出了连通器的原理和后来得到广泛应用的水压机的最初设想。
他又指出器壁上所受的、由于液体重力而产生的压强,仅仅与深度有关;他用实验,并从理论上解释了与此有关的液体静力学佯谬现象。
流体压力传递的基本概念与原理流体力学是研究流体力学问题的一门学科,其中包括了流体压力传递的基本概念与原理。
理解流体压力传递的基本概念和原理对于工程领域中的设计和分析至关重要。
本文将介绍流体压力传递的基本概念与原理,并探讨其在实际工程中的应用。
一、流体的压力与压强在讨论流体压力传递之前,我们首先需要了解流体的压力与压强的概念。
流体的压力是指单位面积上受到的作用力,而流体的压强是指单位面积上受到的压力。
二、帕斯卡定律帕斯卡定律是流体力学中最基本的定律之一,它描述了流体压力在静态平衡时的传递规律。
根据帕斯卡定律,一个施加在封闭容器中的流体的压力将会均匀传播到容器的各个部分,并且对容器内的每一个点都是相等的。
帕斯卡定律的一个重要应用是液压系统。
液压系统利用帕斯卡定律,通过改变不同位置的液体压力,实现了机械系统的控制和传动。
例如,液压系统在起重机、压力机和航空器的刹车系统等方面都有广泛的应用。
三、流体力学中的流体静力学压力流体静力学压力是指由流体的重力造成的压力。
在重力作用下,流体的压力是随着深度的增加而增加的。
这可以通过浸没在流体中的物体的浸入深度来观察到。
研究流体静力学压力可帮助我们了解液体中的浮力以及容器中的压力分布。
四、流体动力学中的流体动力学压力流体动力学压力是指由于流体的运动而产生的压力,也称为速度压力。
当流体通过管道或管道收缩时,流速增加,压力减小;当流体通过管道或管道扩张时,流速减小,压力增加。
这种现象可以通过伯努利定律解释,伯努利定律描述了流体在不同截面上的速度和压力之间的关系。
例如,在飞机的翼面上,当气流在翼面上加速时,压力降低,飞机就会产生升力。
五、流体压力传递的应用流体压力传递的概念与原理在实际工程中有广泛的应用。
下面我们将介绍其中的几个应用:1. 液压系统:如前所述,液压系统使用流体压力传递以控制和传动机械系统。
这在工业机械、船舶和航空等领域中都有应用。
2. 制动系统:汽车、火车和飞机等交通工具中的制动系统利用流体压力传递来产生制动力。
帕斯卡液体压强
帕斯卡液体压强是指液体容器底、内壁、内部中,由液体本身的重力而形成的压强。
帕斯卡“桶裂”实验可以很好地证明液体压强与液体的深度有关,因为液体的压强等于密度、深度和重力常数之积。
在这个实验中,水的密度不变,但深度一再增加,则下部的压强越来越大,其液压终于超过木桶能够承受的上限,木桶随之裂开。
帕斯卡定律:帕斯卡发现了液体传递压强的基本规律,这就是著名的帕斯卡定律。
所有的液压机械都是根据帕斯卡定律设计的,所以帕斯卡被称为“液压机之父”。
帕斯卡液体压强1. 引言帕斯卡液体压强是指液体对容器壁施加的压力。
它是由法国数学家和物理学家布莱兹·帕斯卡在17世纪提出的。
帕斯卡液体压强的研究对于理解液体的性质和应用于工程领域具有重要意义。
本文将介绍帕斯卡液体压强的定义、计算方法以及相关的实际应用。
2. 帕斯卡液体压强的定义帕斯卡液体压强是指液体对单位面积的容器壁施加的压力。
它的单位是帕斯卡(Pa),1帕斯卡等于1牛顿/平方米(N/m^2)。
液体的分子间相互作用力使得液体能够对容器壁施加压力。
液体分子的热运动导致分子之间产生碰撞,从而使得分子对容器壁施加压力。
帕斯卡液体压强可以通过测量液体对容器壁施加的力以及容器壁的面积来计算。
3. 计算帕斯卡液体压强的方法计算帕斯卡液体压强的方法取决于液体的性质和容器的形状。
下面将介绍两种常见的计算方法。
3.1. 垂直液柱压强计算方法当液体处于静止状态且高度差不大时,可以使用垂直液柱压强计算方法来计算帕斯卡液体压强。
假设液体高度为h,液体密度为ρ,重力加速度为g,则液体对容器底部单位面积的压力可以通过以下公式计算:P = ρgh其中P为液体压强,ρ为液体密度,g为重力加速度,h为液体高度。
3.2. 压力传递原理计算方法当液体处于静止状态且容器形状复杂时,可以使用压力传递原理计算帕斯卡液体压强。
根据压力传递原理,液体在任意点的压强等于液体所受外力在该点产生的压强。
因此,可以通过将容器分割成无数个微小的面元,并计算每个面元所受到的力以及面元的面积,然后将所有面元的压强相加得到液体的压强。
4. 帕斯卡液体压强的实际应用帕斯卡液体压强在许多实际应用中起到重要作用。
下面将介绍几个常见的应用。
4.1. 液压系统液压系统是利用液体的压力传递性质来实现力的放大和传递的系统。
液体在液压系统中扮演着传递力的媒介。
帕斯卡液体压强的计算方法可以用于设计和优化液压系统的工作原理,确保系统能够正常运行。
4.2. 压力传感器压力传感器是一种用于测量液体或气体压力的装置。
帕斯卡发现了液体传递压强的基本规律,这就是著名的帕斯卡定律.所有的液压机械都是根据帕斯卡定律设计的,所以帕斯卡被称为“液压机之父”.
在几百年前,帕斯卡注意到一些生活现象,如没有灌水的水龙带是扁的.水龙带接到自来水龙头上,灌进水,就变成圆柱形了.如果水龙带上有几个眼,就会有水从小眼里喷出来,喷射的方向是向四面八方的.水是往前流的,为什么能把水龙带撑圆?
通过观察,帕斯卡设计了“帕斯卡球”实验,帕斯卡球是一个壁上有许多小孔的空心球,球上连接一个圆筒,筒里有可以移动的活塞.把水灌进球和筒里,向里压活塞,水便从各个小孔里喷射出来了,成了一支“多孔水枪”
帕斯卡球的实验证明,液体能够把它所受到的压强向各个方向传递.通过观察发现每个孔喷出去水的距离差不多,这说明,每个孔所受到的压强都相同
帕斯卡通过“帕斯卡球”实验,得出著名的帕斯卡定律:加在密闭液体任一部分的压强,必然按其原来的大小,由液体向各个方向传递。
帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。
结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。
原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h很大。
这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。
一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁)产生的压力远大于液体自身的重量,这对许多人来说是不可思议的。
我们知道,物体受到力的作用产生压力,而只要某物体对另一物体表面有压力,就存在压强,同理,水由于受到重力作用对容器底部有压力,因此水对容器底部存在压强。
液体具有流动性,对容器壁有压力,因此液体对容器壁也存在压强。
在初中阶段,液体压强原理可表述为:“液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大,同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。
”
特点:加在封闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递。
同种液体在同一深度液体向各个方向的压强都相等。
公式:液体压强:p=ρgh 固体压强:p=f 除以s
液体压强
重力因素
1.液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用。
若液体在失重的情况下,将无压强可言。
特点
2.由于液体具有流动性,它所产生的压强具有如下几个特点
(1)液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强。
固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直。
(2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等。
同种液体,深度越深,压强越大
(3)计算液体压强的公式是P=ρgh。
可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
(4)密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。
液体压强与重力的关系
3.容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。
容器底部受到液体的压力
F=PS=ρghS,其中“h”底面积为S,“hS”为高度为h的液柱的体积,“ρghS”是这一液柱的重力。
因为液体有可能倾斜放置。
所以,容器底部受到的压力其大小可能等于,也可能大于或小于液体本身的重力。
若杯为上小下大,则液体对杯底的压力大于液体本身的重力。
若杯为上大下小,则液体对杯底的压力小于液体本身的重力。
若杯上下部分大小相等,则液体对杯底的压力等于液体本身的重力。
在U型玻璃管内盛了有色的水,玻璃管一端用橡皮管连接一个开有小孔的金属盒,金属盒上蒙有一层橡皮模。
未对橡皮管加压时,U型两管中的水面在同一高度上,用力压橡皮模时,跟盒相连的管中压强变大,水面就下降,另一管中水面上升。
加在橡皮模上的压强越大,两管中水面的高度差就越大。
把压强计的金属盒放入水中时,根据两管中水面的高度差就可以反应橡皮模受到水的压强的大小了。
同种
1、各个方向都有压强
2、同一深度处,压强一致
3、深度越大,压强越大
不同
同一深度,密度越大,压强越大
公式:P=ρgh 式中g=9.8N/kg 或g=10N/kg, h的单位是m , ρ的单位是kg/m^3; , 压强P的单位是Pa.。
如果题中没有明确提出g等于几,应用g=9.8N/kg,再就是题后边基本上都有括号,括号的内容就是g和ρ的值。
公式推导:
压强公式均可由基础公式:P=F/S推导
P液=F/S=G/S=mg/S=ρ液Vg/S=ρ液Shg/S=ρ液hg=ρ液gh
由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等,所以我们只要算出液体竖直向下的压强,也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。
这个公式定量地给出了液体内部压强地规律。
深度是指点到自由液面的距离,液体的压强只与深度和液体的密度有关,与液体的质量无关.
液体压强产生原因:受重力、且有流动性
相关测量
液U形管压强计体压强的测量
液体压强的测量仪器叫“U形管压强计”,利用液体压强公式p=ρhg,h为两液面的高度差,计算液面差产生的压强就等于液体内部压强
公式:F1/S1=F2/S2
非直立柱体时液体对容器底部的压强,可用P=ρgh计算,不能用P=G/S计算;非直立柱体时液体对容器底部的压力,可用F=PS=ρghS计算。
因为同学对这个问题疑问较多,对P=F/S和P=ρgh两个公式简单说明如下:由P=F/S是可以推导出液体压强公式P=ρgh,但这是在液体容器为规则均匀的柱体容器的前提下推导出来的,所以公式P=F/S的使用条件仅适用于这种柱体容器(这一点与固体不同,固体间的压强总是可以用P=F/S来计算)。
但P=ρgh这个公式根据液体本身的特性(易流性,连通器原理、帕斯卡定律等)可以推广到任意形状的容器,只要是连通的密度均匀的液体都可以用。
其实液体内部压强公式的推导完全可以不用公式P=F/S来推导,而是用更加普遍、更加一般的方法——质量力的势函数的积分来推导,只是这已超出中学的教学大纲了。
由于液体的易流性和不可拉性,静止的液体内部没有拉应力和切应力,只能有压应力(即压强),在静止的液体内部任意取出微小一个六面体,这个六面体在六个面的压力和本身的重力共同作用下处于平衡状态,设想这个六面体无限缩小时,其重力可以忽略不计,就得出作用在同一点上的各个方向的压强相等,即压强仅仅与位置坐标有关,而与方位无关。
即P=f(x,y,z)。
再设想坐标x-O-y处在水平面上,z为竖直向下的坐标。
液体的压强是由液体的质量力引起的,当液体对地球来说是静止时,
就是由重力引起的,液体质量m=1的液体单位质量力在各坐标的分量为X=0、Y=0、Z=g,液体内部的压强与质量力的微分关系为dP=ρ(XdxYdy+Zdz)=ρ(0*dx+0*dy+gdz)=ρgdz (从本方程看出在同一水平面上没有压强差,水平面是等压面,即前后左右压强都相等,压强仅在重力方向上有变化)。
从水面z=0到水深z=h积分上式得P=ρgh。
影响液体压强的因素:深度,液体的密度(与容器的形状,液体的质量体积无关)。