解释一下物理压强

如题所述

第1个回答  2013-03-20
压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量。在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(这是为了纪念法国科学家帕斯卡Blaise pascal而命名的),即牛顿/平方米。压强的常用单位有千帕、千克力/平方厘米、托。一般以英文字母「p」表示。
压强单位面积上受到的压力叫做压强。  公式:p=F/S 压力除以受力面积(若压力等于重力,且物体的受力面积等于底面积,则公式可变为p=ρgh)
固体压强:物体由于外因或内因而形变时,在它内部任一截面的两方即出现相互的作用力,单位截面上的这种作用力叫做应力。一般地说,对于固体,在外力的作用下,将会产生压(或张)形变和切形变。因此,要确切地描述固体的这些形变,就必须知道作用在它的三个互相垂直的面上的力的三个分量的效果。这样,对应于每一个分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三个互相垂直的面,应力F/A有九个不同的分量,因此严格地说应力是一个张量。
对于压强的定义,应当着重领会四个要点:
⑴受力面积一定时,压强随着压力的增大而增大。(此时压强与压力成正比)
⑵同一压力作用在支承物的表面上,若受力面积不同,所产生的压强大小也有所不同。受力面积小时,压强大;受力面积大时,压强小。
⑶压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面积,受力面积大小无关。
压强是物体单位面积受到的压力。跟受力面积和压力大小有关,。
⑷压力、压强的单位是有区别的。压力的单位是牛顿,跟一般力的单位是相同的。压强的单位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的。在国际单位制中是牛顿/平方米,称“帕斯卡”,简称“帕”。
③影响压强作用效果的因素
1.受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。(此时 压强与压力成正比) 影响压力作用效果的因素 试验
2.当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(此时压强与受力面积成反比)
(5)1Pa的物理意义:1平方米的面积上受到的压力是1N。(1牛顿的力作用在一平方米上)
1Pa大小:一张平铺的报纸对水平桌面的压强,3粒芝麻对水平桌面的压强为1Pa
液体压强
液体容器底、内壁、内部的压强称为液体压强,简称液压。
(一)液体压强原理(帕斯卡定律)的产生帕斯卡发现了液体传递压强的基本规律,这就是著名的帕斯卡定律.所有的液压机械都是根据帕斯卡定律设计的,所以帕斯卡被称为“液压机之父”.
在几百年前,帕斯卡注意到一些生活现象,如没有灌水的水龙带是扁的.水龙带接到自来水龙头上,灌进水,就变成圆柱形了.如果水龙带上有几个眼,就会有水从小眼里喷出来,喷射的方向是向四面八方的。水是往前流的,为什么能把水龙带撑圆?
通过观察,帕斯卡设计了“帕斯卡球”实验,帕斯卡球是一个壁上有许多小孔的空心球,球上连接一个圆筒,筒里有可以移动的活塞. 液体压强 试验
把水灌进球和筒里,向里压活塞,水便从各个小孔里喷射出来了,成了一支“多孔水枪”
帕斯卡球的实验证明,液体能够把它所受到的压强向各个方向传递.通过观察发现每个孔喷出去水的距离差不多,这说明,每个孔所受到的压强都相同
帕斯卡通过“帕斯卡球”实验,得出著名的帕斯卡定律:加在密闭液体任一部分的压强,必然按其原来的大小,由液体向各个方向传递
(二)液体压强(帕斯卡定律)的原理 
我们知道,物体受到力的作用产生压力,而只要某物体对另一物体表面有压力,就存在压强,同理,水由于受到重力作用对容器底部有压力,因此水对容器底部存在压强。液体具有流动性,对容器壁有压力,因此液体对容器壁也存在压强。
在初中阶段,液体压强原理可表述为:“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。”
(三)液体内部压强:
一、同种液体
1.向各个方向都有压强
2.同一深度处,压强一致
3.深度越深,压强越大
二、不同液体
同一深度,密度越大,压强越大
公式:p=ρgh 式中g=9.8N/kg 或g=10N/kg,h的单位是m,ρ的单位是kg/m3,压强p的单位是Pa.。
如果题中没有明确提出g等于几,应用g=9.8N/kg,再就是题后边基本上都有括号,括号的内容就是g和ρ的值。
公式推导:
压强公式均可由基础公式:p=F/S推导
p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρhg=ρghF=ρ液gh,h是深度。
由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等,所以我们只要算出液体竖直向下的压强,也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。这个公式定量地给出了液体内部压强地规律。
深度是指点到自由液面的距离,液体的压强只与深度和液体的密度有关,与液体的质量无关。
(四)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。 连通器内液体不流动时各容器中液面高度相同
(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。
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