[文学研究]第二章 流体静力学.pdf

第二章 流体静力学 §2–1 流体静压强及其特性 §2–2 流体平衡微分方程 §2–3 流体静力学基本方程 §2–4 液体的相对平衡 §2–5 平面上的静水总压力 §2–6 曲面上的静水总压力 §2–7 浮体与潜体的稳定性 2011-9-13 1 流体静力学着重研究流体在外力作用下处于平衡状态的 规律及其在工程实际中的应用。 这里所指的静止包括绝对静止和相对静止两种。以地 球作为惯性参考坐标系，当流体相对于惯性坐标系静止时， 称流体处于绝对静止状态；当流体相对于非惯性参考坐标系 静止时，称流体处于相对静止状态。 流体处于静止或相对静止状态，两者都表现不出黏性 作用，即切向应力都等于零。所以，流体静力学中所得的结 论，无论对实际流体还是理想流体都是适用的。 2011-9-13 2 §2–1 流体静压强特性 在流体内部或流体与固体壁面所存在的单位面积上的法 向作用力称为流体的压强。当流体处于静止状态时，流体的 压强称为流体静压强，用符号p表示，单位为Pa。 流体静压强有两个基本特性。 （1 ）流体静压强的方向与作用面相垂直，并指向作用面的内 法线方向。 这一特性可由反证法给予证明： 2011-9-13 3 pn p 静压强 切向压强 α pt 假设在静止流体中，流体静压强方向不与作用面相垂直， 而与作用面的切线方向成α角，如图所示。 2011-9-13 4 （2 ）静止流体中任意一点流体压强的大小与作用面的方向 无关，即任一点上各方向的流体静压强都相同。 在静止流体中围绕任意 pz 一点A取一微元四面体的 px 流体微团ABCD，设直角坐 pn 标原点与A重合。微元四 面体正交的三个边长分别 为dx，dy和dz，如图所示。 因为微元四面体处于静止