液体压强计算公式:p=ρgh,(ρ是液体密度,单位是kg/m3;h是深度,指液体内部某点到液面距离)。
什么是液体的压强
在液体容器底、内壁、内部中,由液体本身的重力而形成的压强称为液体压强,简称液压。帕斯卡“桶裂”实验可以很好地证明液体压强与液体的深度有关,因为液体的压强等于密度、深度和重力常数之积。在这个实验中,水的密度不变,但深度一再增加,则下部的压强越来越大,其液压终于超过木桶能够承受的上限,木桶随之裂开。
影响液体压强的因素有哪些
液体的深度和液体的密度是影响液体内部压强的两个因素。同种液体的内部压强随着深度的增加而增大。不同液体的内部压强跟密度有关,在同一深度处,液体密度越大压强越大。
液体由内部向各个方向都有压强;压强随深度的增加而增加;在同一深度,液体向各个方向的压强相等;液体压强还跟液体的密度有关,液体密度越大,压强也越大。液体内部压强的大小可以用压强计来测量。
在液体容器底、内壁、内部中,由液体本身的重力而形成的压强称为液体压强,简称液压。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。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。
液体受到重力的作用,并且具有流动性。液体对容器底部有压强,是因为液体受到重力的作用。液体对容器侧壁有压强,是因为液体具有流动性。
液体压强经典题型分析
将一个锥形瓶放在面积为s的水平桌面上,已知锥形瓶的质量为m1、底面积为s1;当往锥形瓶中倒入密度为ρ、质量为m2的液体后,液面高度为h,则液体对锥形瓶底的压力为多少?瓶底对桌面的压强为多少?
1、把锥形瓶里的液体作为受力分析对象
根据液体压强的计算公式:P=ρgh,则液体对锥形瓶底的压强P1=ρgh;
根据压强的计算公式:P=F/S,则压力的计算公式为F=PS;
根据题目中的条件,液体与瓶底的接触面积为s1,则液体对瓶底的压力F1=P1S1=ρghs1。
2、把锥形瓶和液体作为整体进行受力分析
把锥形瓶和液体看成一个整体,对它进行受力分析,在竖直方向上,受到重力和桌面对瓶底的支持力的作用;
根据重力的计算公式:G=mg,则G液=m液g=m2g,G瓶=m瓶g=m1g;根据物体受力平衡的条件,锥形瓶和液体的重力和与桌面对瓶底的支持力相等,则桌面对瓶底的支持力N=G液+G瓶=m1g+m2g=(m1+m2)g;
根据作用力和反作用力的关系,桌面对瓶底的支持力N与瓶底对桌面的压力F2相等,则F2=N=(m1+m2)g;
根据压强的计算公式:P=F/S,则瓶底对桌面的压强P2=F2/S=(m1+m2)g/S;
根据题目中的条件:瓶底与桌面的接触面积为s1,则P2=(m1+m2)g/s1。
结论:根据对锥形瓶中液体的分析,我们得到液体对瓶底的压力为的ρghs1;根据对锥形瓶和液体这个整体的分析,我们得到锥形瓶底对桌面的压强为(m1+m2)g/s1。