典例:如圖所示,三個形狀不同的容器,底面積相同,裝有同深度的水。
求:(1)水對容器底的壓強和壓力。
(2)若三容器自身重皆為 G,那麼它們對地面的壓力和壓強相等嗎?
解析:
⑴根據液體壓強公式P=F/S=ρgh可得,
P甲=P乙=P丙=ρ水gh,
F甲=F乙=F丙=ρ水ghS。
⑵設甲乙丙三容器對地面的壓力和壓強分别為F`甲、P`甲、F`乙、P`乙、F`丙、P`丙,又設三容器中水重分别為G甲、
G乙、G丙,且由圖易知G甲>G乙>G丙。
則有:
F`甲=G G甲,
F`乙=G G乙,
F`丙=G十G丙,
比較以上三式,可知三容器對地面的壓力不相等。
因為三容器底面積相同,設為S,
由P=F/S可知:
P`甲=F`甲=G G甲/S,
P`乙=F`乙=G G乙/S,
P`丙=F`丙=G G丙/S,
由以上三式可知三容器對地面的壓強也不相等。
小結:①:液體的壓強與容器的大小和形狀,容器底面積的大小,液體本身的體積等因素無關,容器不同隻要裝同種液體且深度也相同,它們的壓強就相等.即 P= ρ液gh.
②容器底面所受液體的壓力等于容器底面所受液體的壓強乘以底面積,與容器内液體的重力無關,即F= P•S。
③由本例可知,從圖中可以看出三個容器中的水重并不相等,且G甲>G乙>G丙,但是它們對容器底的壓力是相等的,從而說明壓力不是重力。壓力在數值上有時與重力相等,如圖乙( F乙 =G乙),有時與重力有關但不等于重力,如圖甲和圖丙(F甲< G乙,F丙>G丙)。
④液體對容器底的壓力和壓強與容器對支承面的壓力和壓強不同:
ⅰ液體對容器底的壓力和壓強分别為:
P=ρgh,F=P•S=ρghS;
ⅱ容器對支承面的壓力和壓強分别為:
F支=G液 G器,P支=G液 G器/S;
ⅲ若容器中裝有兩種液體時,容器底部所受壓強等于兩部分液體産生的壓強之和。即P=p1 P2=ρ1gh1 ρ2gh2。
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