液体压强的公式是什么?是如何推导得出的? 液体压强的公式是什么意思

液体压强的公式是什么?

物理学上,把压力与受力面积的比叫做压强,定义式是p=F/S,压力一定,压强与受力面积成反比;受力面积一定,压强与压力成正比。所以,p=F/S也是压强的决定式。对固体、液体、气体对支撑面的压强都可利用该式计算,所以,p=F/S也是压强的一般式。

从液面向下在液体中取一个横截面积为S,高为h的液柱,设液体的密度为ρ,则

液柱的体积V=Sh

液柱的质量m=ρV=ρSh

液柱的重力G=mg=ρShg

液柱对下面液体的压力F=G=ρShg

液柱对下面液体的压强p=F/S=ρShg/S=ρgh

因为液体内部向各个方向的压强都相等,从上面的推证可以看出,p=ρgh虽然是液体向下的压强,但适用于计算液体内某一深度向各个方向的压强。另外,因为p=ρgh是由p=F/S推出的,计算液体压强用p=ρgh一般会更简便,所以,大家一定记住处理液体压强问题:优先考虑液体公式p=ρgh。

例题:将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示。瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10N/kg)。求:

(1)倒立放置时,瓶盖所受水的压力和压强;

(2)倒立放置时,矿泉水瓶对桌面的压强。

解析:(1)注意到瓶盖受到的压力和压强是由水产生的,属于液体压力压强问题,所以,先用p=ρgh求压强,再用F=pS求压力。

倒立放置时,瓶盖受到水的压强p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa

瓶盖受到水的压力F1=p1S1=1.3×103Pa×8×10-4m2=1.04N

(2)矿泉水瓶对桌面的压强虽然由瓶子和水共同产生,但直接对桌面施加压力的是瓶子,是固体。而计算固体压强的唯一方法是使用公式p=F/S。

瓶中水的体积V=S2h2=28×10-4m2×0.1m=2.8×10-4m3

水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×2.8×10-4m3=0.28kg

水的重力G=mg=0.28kg×10N/kg=2.8N

矿泉水瓶对桌面的压力F2=G=2.8N

倒立放置时,矿泉水瓶对桌面的压强p2=F2/S1=2.8N/8×10-4m2=3500Pa

需注意的是,特殊情况下,用p=F/S处理液体压强问题可能更方便,举个简单的例子,在烧杯中装有半杯水,现在往杯中加入酒精并不断搅动,液体对杯底的压强如何变化?

明显是液体压强问题,但水中加入酒精后密度减小,而深度增大,利用p=ρgh难以判断液体对杯底的压强如何变化。但用p=F/S,问题就简单了。因为加入酒精后,液体总重增大,对杯底的压力增大,而底面积不变,所以,液体对杯底的压强增大。需注意的是,容器必须是柱形的。

延伸阅读

液体压强产生的原因是什么,液体压强有什么特点?

一、液体压强是由液体的流动性所产生的,即便没有重力还是会有压强,但是没了重力液体向下的压强就小了.因为一般液体的对向下的压强比侧壁大,没有重力的话,那就向下的压强与侧壁一样大了.所以产生的原因是因为液体的流动性所致。

二、液体内部压强的特点: 1、在同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等。2、同种液体内部压强大小水深度的增加而增大。3、在不同的液体的同一深度处,液体的密度越大,压强越大。

液体内部压强计算公式和含义?

公式p=ρgh的物理意义:p=ρgh是液体的压强公式,由公式可知,液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总

公式p=ρgh的适用范围:这个公式只适用于计算静止液体的压强,不适用于计算固体的压强,尽管有时固体产生压强恰好也等于p=ρgh,例如:将一密度均匀,高为h的圆柱体放在水平桌面上,桌面受到的压强:P=F/S=G/S=mg/S=ρgSh/S=ρgh。但这只是一种特殊情况,不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用p=ρgh来计算。但对液体来说无论容器的形状如何都可以用p=ρgh计算液体内某一深度的压强。

液体的压力压强?

液体产生的压力的计算公式为:p = ρgh,1、液体产生的压力的计算公式为:p = ρgh,其中ρ代表液体的密度,g是重力加速度、h代表液体深度。

2、液体压力是由于液体受到地球引力而产生的对于容器的压力。

3、液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大,同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。

什么是液体压强?

1.液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用。

若液体在失重的情况下,将无压强可言。

2.由于液体具有流动性,它所产生的压强具有如下几个特点 (1)液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强。

固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直。

(2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等。

(3)计算液体压强的公式是P=ρgh。

可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。

(4)密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。

3.容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。

容器底部受到液体的压力F=PS=ρghS,其中“hS”是底面积为S、高度为h的液柱的体积,“ρghS”是这一液柱的重力。

所以,容器底部受到的压力其大小可能等于,也可能大于或小于液体本身的重力。

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