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一、 基本概念
1、 流体静压强:静止流体作用在单位面积上的力。p 设微小面积?A上的总压力为?P,则
平均静压强:
p??P?A
ΔP 点静压强:
p?lim?A?0?P?A
ΔA 即流体单位面积上所受的垂直于该表面上的力。 单位:N/m2 (Pa)
2、 总压力:作用于某一面上的总的静压力。P 单位:N (牛)
3、流体静压强单位: 国际单位:N/m2=Pa 物理单位:dyn/cm2
1N=105dyn ,1Pa=10 dyn/cm2 工程单位:kgf/m2
混合单位:1kgf/cm2 = 1at (工程大气压) ≠ 1atm (标准大气压) 1 at=1 kgf/cm2 =9.8×104Pa=10m水柱 1atm=1.013×105Pa=10.3 m水柱
二、 流体静压强特性
1、 静压强作用方向永远垂直并指向作用面——方向特性。
2、 静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等,而与作用面的方位无关,即p只是位置的函数
——大小特性。(各向相等)
3、静止流体中任一点的压强p由两部分组成,即液面压强p0与该点到液面间单位面积上的液柱重量?h。
推广:已知某点压强求任一点压强
p2?p1???h
4、静止流体中,压强随深度呈线性变化
用几何图形表示受压面上压强随深度而变化的图,称为压强分布图。 大小:静力学基本方程式
方向:垂直并且指向作用面(特性一) 例题:
5、 同种连续静止流体中,深度相同的点压力相同。连通器:
三、测压计
1、分类:根据适用范围、适用条件的不同,分为液式、金属式、电测式。 2、液式测压计
原理:p?p0??h (p、p0的标准必须一致,用表压)
方法:找等压面 (性质5:两种互不相混的静止流体的分界面必为等压面) 特点:结构简单、使用方便、制造简单,常用于实验室中。 a. 液面计
b. 测压管
c.U形管测压计
pA??hA
p??h1?p1???p??Hg?h2??h1?Hg?h2?p2?
0?p??h1??Hg?h2
d.组合式U形管测压计
p???h1??Hg?h2?0抽真空
p??h1??Hg?h2??Hg?h3
e.U形管压差计
p??Hg?h2?h3??h1??
p1??h1?p2??h2
f.组合式U形管压差计
?p??h1?h2??
先找等压面 : a—a面、b-b面 写出等压面压力表达式:a-a面上
p1??h1?p2??h2??Hg?h所以
p1?p2??Hg?h???h2?h1?当两测点在同一水平面上时: ?h?h2?h1 所以
?p?p1?p2???Hg????h
四、静止流体的浮力
1、 潜体:完全潜没在流体当中的物体。
2、浮体:当物体当中的部分浸没在流体中,另一部分露出在自由表面之上时,称为浮体。
3、浮力:浮体或潜体表面所受到流体对它的作用力的合力成为浮力。
F浮=?V浸入部分
4、浮心:浮力的作用点,为V的几何中心。
五、潜体的稳定与平衡
1、受力分析:它受两个力。
重力 Mg=G,作用点在重心;
浮力 F,作用点在浸水部分的几何中心。 2、潜体平衡的条件:
(1) 重力和浮力大小相等,G=F (2) 重心和浮心要在一条垂直线上
三 练习题 一、选择题
1.如图24-5所示,放在水平地面上的是三个由同种材料制成的实心立方体、长方体和圆柱体,则它们对地面的压强最大的是 A.立方体。 B.长方体。 C.圆柱体。
D.缺少条件,无法判断。
2.U形管内注入适量的水银,然后在左右两管内分别注入水和煤油。两管通过水平细管 相连,细管中的阀门将水和煤油隔离,两管中的水银面相平,如图24-7所示。当阀门打 开瞬间,细管中的液体会( ) A.向左流动。 B.向右流动。 C.不动。
D.水向右流动,煤油向左流动。
3. 如图5所示,甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长。甲对地面的压强为P1,乙对地面的压强为P2。( )
(A)如甲、乙密度相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为P1

