先做一個小實驗,找一個玻璃管(2個開口),底部綁上一個橡皮膜,然後慢慢注水,發現薄膜慢慢向下鼓起。薄膜向下鼓起,說明有壓力,有壓力說明有壓強,所以,液體對容器底部有壓強。
推導:
水對薄膜的壓力是水的重力,所以有如下推導:
從公式中可以知道,液體壓強跟水的h有關,這裡的h是水的深度!
正因為液體壓強跟水的深度有關,所以上面的試驗中,水注入的越多,薄膜向下凸起越明顯。
液體對容器側面的壓強液體對容器底部有壓強,那麼對容器側面有壓強嗎?繼續做實驗:
找一個特殊的容器,容器側面有開口,用薄膜綁住。不斷的往容器中注水,薄膜向左側鼓起。說明液體對容器側面也有壓強,而且壓強大小跟液體深度有關。
那麼壓強多大?同一高度,液體對下的壓強p=ρgh,對側面的壓強當然也是p=ρgh。所以,我們可以得出結論:液體對四面八方都能産生壓強,壓強大小就是,p=ρgh。
液體内部壓強的特點壓強p=ρgh,壓強跟密度有關,也跟深度有關,所以:
在同一深度,液體密度越大,壓強越大,密度越小,壓強越小
在同一高度,液體深度越大,壓強越大,深度越小,壓強越小。
p=ρgh中h是液體深度深度就是距離液面的值。
為了強調h是液體深度,我們來做一個簡單的練習題:A是液面,容器裝滿水,A處高度h1,B處高度h2。請問B處的壓強是多少。
要算壓強,得知道液體深度h,h是距離液面的值,所以h=h1-h2,那麼壓強p=ρg(h1-h2)。通過這裡小練習,希望可以把液體深度h,理解明白。
液體壓強公式,p=ρgh的應用
設計攔河壩的時候,設計成上窄下寬。
河水壓強跟河水深度有關,深度越大,壓強越大,為了讓河壩能承受更大的壓強,我們下面的河壩做寬。
連通器同一種液體,當液體靜止時,液面相平。
連通器的應用
修建河壩,提高水位,可以用來發電,但是如何保證航運通暢?
如果船直接從高水位落到低水位容易出安全事故,所以用到了連通器原理。
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