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压力压强
人在松软的泥地上行走时,脚会陷下去,而沉重的坦克在同样的泥地里行驶,为什么却陷得较浅呢?这和压强的知识有关。
一、压力
书包放在桌面上,有一个垂直压在桌面上的力;按图钉时,图钉对墙的作用力垂直压向墙壁……,我们把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
书包背在肩上,如果书包带的宽窄不同,肩膀的感觉是不一样的;两拇指用同样大小的力压铅笔的两端,两拇指产生的凹痕的深浅及手指的感觉也是不一样的。
想一想,压力的效果究竟跟什么因素有关呢?
二、压强
实验观察
压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小都有关系。物理学中把物体单位面积上受到的压力叫做压强。通常压强用p表示,F表示压力,S表示受力面积,那么
压强的单位叫“帕斯卡”,简称帕(Pa)
1帕=1牛/米2
三、改变压强的方法
任何一种材料能够承受的压强都有一定的限度,超过这一限度,材料就将被压坏。
通常减小压力或增大受力面积,可以减小压强,当增大压力或减小受力面积,可以增大压强。
液体没有固定的形状,能流动,因此对阻碍它流散的容器壁也有压强。液体产生的压强有哪些特点呢?
一、实验:研究液体的压强
实验所用仪器叫液体压强计。
演示1:液体对容器底和侧壁都有压强
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把压强计的金属盒放在大烧杯的水中。
演示2:在同一深度,液体内部向各个方向的压强都相等
演示3:液体的压强随深度增加而增大
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演示4:不同液体的压强跟液体密度有关。
二、液体压强的计算
从实验中得到,在同一深度,液体向各个方向的压强相等,如何计算某一深度压强大小呢?
例如分析水面下20厘米处竖直向下的压强,设想在20厘米处有个水平放置的正方形平面,边长为1厘米,托住上面的水柱。
这个水柱的体积多大? (V = Sh = 20厘米2)
这个水柱的质量多少???????????? (m = ρV = ρSh = 20克)
这个水柱对底面压力多大? (F = G = mg = 0.2N)
因此,深度为h处液体的压强p=ρgh,可见液体的压强是跟液体的密度和深度有关。
一、连通器
上端开口、下部连通的容器叫连通器。实验表明,连通器里放同一种液体时,各容器中的液面总保持相平。
11d004.htm
根据液体压强知识,设想在连通器下部有一个小液片,要使它不动,必须使液片左右两侧受到的压力大小相等,而只有两边水柱高度相等,它们对液片的压强相等时,压力才能相等。
连通器应用的实例很多。
11d010.htm
二、船闸
为了利用河水发电、灌溉,往往要修建拦河坝,提高上游水位,那么船只怎么通航呢?根据连通器的特点而修建的船闸就能解决这一问题。
我们观察一个有趣的实验。
活塞加在水上的压强,能通过水向各个方向传递到球壁上。
一、帕斯卡定律dict_163
17世纪法国科学家帕斯卡经过实验发现:加在密闭液体上某一处的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。这一液体传递压强的规律,叫做帕斯卡定律。
11d002.htm
二、液压机
我们看到,作用在小活塞上一个小的压力,通过液体传递大小不变的压强,可以在大活塞上产生一个巨大的压力。这类机械装置统称为液压机,油压千斤顶,万吨水压机,一些机械的操纵系统,都是利用液压传动来工作的。
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