压强公式p=ρgh中h的单位


压强公式p=ρgh中h的单位  

第1节 压强(压力的作用效果)

压力是垂直压在物体表面上的力。压力的来源并不单一,并非都是由重力引起,一般而言,压力并不等于重力。当一个物体被放在水平桌面上,如果没有其他外力的干扰,那么此时的压力就等于物体的重力。

关于压力作用效果的研究实验表明,压力的作用效果与压力和受力面积密切相关。

单位面积上受到的压力被称为压强。压强是用来描述压力作用效果的物理量。

压强的计算公式为:p = F/S,其中:

p代表压强,单位是帕斯卡(Pa);

F代表压力,单位是牛顿(N);

S代表受力面积,单位是平方米(m)。

要增大压强,可以通过增大压力或减小受力面积来实现;同时增大压力和减小受力面积也可以达到增大压强的效果。相反,减小压强则可以通过减小压力或增大受力面积来实现。

第2节 液体的压强

液体产生内部压强的原因主要是因为其受到重力作用并具有流动性。

液体压强的特点包括:液体内部各个方向都有压强,同一深度下各个方向的压强相等;深度增加时,液体的压强也会增大;液体的压强还与液体的密度有关,深度相液体密度越大,压强越大。

液体的压强公式为:p = gh。其中:

公式适用的条件为液体和规则的、密度分布均匀的固体;

公式中的物理量单位为:p——帕斯卡(Pa);——千克每立方米(kg/m);g——牛顿每千克(N/kg);h——米(m)。

公式表明,液体的压强只与液体的密度和深度有关,与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状都无关。这一点通过著名的帕斯卡破桶实验得到了充分证明。

连通器是一种上端开口、下部连通的容器。当连通器内装满同一种液体且液体不流动时,各个容器中的液面高度总是相同的。实际应用包括茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等。

第3节 大气压强

实验证明大气压强的存在,我们通常称之为大气压或气压。马德堡半球实验和托里拆利实验是证明大气压存在的经典实验。

托里拆利实验不仅证明了大气压的存在,还测量了大气压的值。实验过程中,在长约1米的玻璃管内灌满水银,封住管口倒插在水银槽中,放开堵管口的手指后,管内水银面下降一定高度后不再下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。这一实验原理是管内液片受到向上的大气压和下方水银柱产生的压强平衡。可以得出结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.0110^5Pa。这个值会随着外界大气压的变化而变化。实验中需要注意,玻璃管内水银必须灌满,以保证水银上方为真空;如果未灌满,则测量结果会偏小。如果用水进行实验,则需要玻璃管的长度约为10.3米。支持76cm水银柱的大气压被称为标准大气压,其数值为1.01310^5Pa。标准大气压可以支持水柱高约10.3米。大气压随高度增加而减小,且其变化与地点、天气、季节等因素有关。晴天的气压比阴天高,冬天的气压比夏天高。

第4节 流体压强与流速的关系(动态压强)

流体压强与流速密切相关:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。这一原理在飞机升力的产生中得到了应用。飞机的机翼上下表面存在的压强差产生了向上的升力。

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