乔纳森Osbourne

博士学位。马里兰大学
作者发表

乔纳森一个发表作者,最近完成了一本关于物理和应用数学的书。

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液体的压力

乔纳森Osbourne
乔纳森Osbourne

博士学位。马里兰大学
作者发表

乔纳森一个发表作者,最近完成了一本关于物理和应用数学的书。

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液体的压力是液体中随着深度增加而增加的压力。这种压力会增加,因为在较低深度的液体必须支撑上面所有的水。我们计算液体的压力使用方程液体压力=质量x由于g密度x液体深度引起的加速度

好了,我们来谈谈液体压强。我们之前讨论过压强也就是力除以面积但结果是当你下降到液体中,下降到液体中压强变得越来越大,越来越大。为什么呢?你必须支撑住你身上所有液体的重量。这就是液体压强的来源。所以我们继续看,假设我们在水面下h米处,这可能是另一种液体但我们现在假设它是水我们想看看由于我们上面所有水的重量施加了多少压力。压强等于力除以面积,我支撑的是什么?我支撑着水的重量。水的重量总是我上面的水的质量乘以重力加速度。然后除以面积现在我们要做一些你们没想过的狡猾的事情。

我们上面所有水的质量就是水的密度乘以这个圆柱体的体积。但是这个圆柱体的体积是截面积乘以高度,这意味着我们得到密度乘以体积乘以重力加速度除以面积。但是我们说过,体积是横截面积乘以高度,所以横截面积约掉了这就得到了下面的液体压强表达式。在我们的例子中,流体的密度是水,但对其他流体也一样乘以重力引起的加速度乘以你在流体中的深度。好,我们来做一个例题,看看它是怎么做的这些题其实并不难。那么4千米深的水施加的压强是多少呢?我还有第二个问题,这个水池底部的水密度是多少,我猜是这个海洋的密度是多少。

好,第一个问题很容易做,我们有压强等于gh,现在水的密度只要不是海水,海水稍微多一点,但是我们忽略它,让数字更漂亮。纯水的密度是1000千克/立方米,重力加速度是9.8米/秒的平方。但是你知道吗,让我们把数字写得漂亮点,我不在乎我们就叫它10吧,只有2%的折扣,所以我们有10m / s ^ 2然后高度是多少,嗯,是4km,这是不对的。你不能告诉我千米,你必须用SI单位告诉我否则数字就会出错。所以我需要写4乘以10的3次方,然后我们只要相乘这些数相乘很容易因为看一下所有的10。我们有一个4,然后有多少个10我有3 4 7。

那么单位是什么呢?看看这些漂浮的单位,我不想要这些东西,但是等一下,我们总是小心地使用SI单位。这意味着我们不需要去想它。它是压强压强的国际单位是什么?帕斯卡的,做得很好,我希望,这次很顺利。我的意思是你只需要考虑密度,考虑重力的作用,考虑高度。如果你知道高度的差值,如果你想知道海洋中两个不同深度之间的压强差值那么你只需要用高度的差值而不是整个高度好,很简单。如果我想知道水的密度是多少。我的意思是,看看这个,这是一个相当大的压力,4000万帕斯卡对吧?

所以我们已经看到了两个模量当你把所有的压力放在水上它会减小,它会变小。它会增加密度或减少体积。这当然会给我们带来一些问题。因为这意味着,如果我们在这里用的密度1000千克每立方并不适用于整个物体,底部的密度会更大一些。所以压强实际上会大一点。但这有多大影响呢?我们看一下,这是我们施加的压强为了求出水被压缩了多少,我们看一下这个比值。这个除以体积模量等于多少?它等于4乘以10的7次方帕斯卡除以体模量我们可以查到2.2乘以10的9次方帕斯卡如果我们把它输入计算器就会得到1.9乘以10的- 2次方?

现在记住,如果这是相等的,那么它意味着密度减少了100%,抱歉,密度增加了。这里是1.9乘以10的- 2次方,密度增加了2%这并不是一个巨大的增长,所以可以说这个答案是相当准确的。这就是液体压强。

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