最近連載的文章很快就被其他平臺(tái)轉(zhuǎn)載。 熱衷于傳播知識(shí)文章的人還是很多的。 看來(lái)我并不孤單。 美食花園登場(chǎng)。 好,我們先從中學(xué)數(shù)學(xué)第九章浮力開(kāi)始。
9.1. 壓力
(一) 壓力
1、定義:垂直壓在物體表面的力稱(chēng)為壓力。
2、方向:垂直于受力面,指向受力物體。
3、作用點(diǎn):作用在力面上
4、大小:只有當(dāng)物體自然靜止在水平面上時(shí),物體對(duì)水平支撐面的壓力才等于物體所受的重力。 有:F=G=mg 但壓力不是重力。
(二) 壓力
1、壓力的作用療效與壓力的大小和受力面積的大小有關(guān)。
2、物理意義:浮力是表示壓力療效的數(shù)學(xué)量。
3、定義:物體單位面積所受的壓力稱(chēng)為浮力。
4、(3)公式P=F/S 其中各量的單位為: P:帕斯卡(Pa); F:牛頓(N); S:米 2 (m2)。
A、用這個(gè)公式估算浮力時(shí),關(guān)鍵是要找出壓力F(通常F=G=mg)和受力面積S(受力面積要注意兩個(gè)物體的接觸部分)。
B、特殊情況:對(duì)于放置在椅子上的直圓柱體(如:圓錐體、正方體、長(zhǎng)立體等)對(duì)桌面的浮力,P=ρgh。
意義:表示物體(地面、桌面等)所承受的壓力為每平方米受力面積1牛頓。
浮力Pa單位的理解:當(dāng)一張報(bào)紙平放時(shí),椅子上的壓力約為0.5Pa。 成人平躺時(shí)地面受到的浮力約為1.5×104Pa。 意思是:人平躺時(shí),每平方米足部承受的壓力為1.5×104N。
5、增加浮力的方法:
1)減小壓力 例:切肉難切易切
2)減少受力面積實(shí)例:磨刀不誤砍柴工
6、減少浮力的方法:

1)降壓示例:限制汽車(chē)行駛時(shí)的負(fù)載
2) 減少應(yīng)力區(qū)域的實(shí)例:在路枕上鋪設(shè)鋼軌
9.2. 液體浮力
1、產(chǎn)生原因:液體受重力影響,在支撐它的容器頂部有浮力; 液體具有流動(dòng)性,并且在容器側(cè)壁上具有浮力。
2、液體浮力的特點(diǎn):
1)液體在容器的頂部和側(cè)壁有浮力液體壓強(qiáng)與流速之間的關(guān)系,液體內(nèi)部在各個(gè)方向都有浮力;
2)各個(gè)方向的浮力隨著深度的減小而減小;
3)同一深度,各個(gè)方向的浮力相等;
4)在同一深度,液體的浮力還與液體的密度有關(guān),液體的密度越大,浮力越大。
3、液體浮力公式:P=ρgh
注意:
液體的浮力只與液體的密度和深度有關(guān),而與液體的體積或質(zhì)量無(wú)關(guān)。與溶解在液體中的物體的密度無(wú)關(guān)(深度不是高度)。 當(dāng)固體形狀為圓柱體時(shí),浮力也可以用此公式估算
在估計(jì)液體對(duì)容器的壓力時(shí),必須先通過(guò)公式P=ρgh計(jì)算浮力,然后通過(guò)公式P=F/S可以得到壓力F=PS。
4. 連接器:
具有開(kāi)放下端和連接下端的容器。 特點(diǎn):當(dāng)連接裝置內(nèi)的液體不流動(dòng)時(shí),各容器內(nèi)的液位始終保持相等,即各容器的液體深度始終相等。
應(yīng)用示例:水閘、茶壺、鍋爐的水位計(jì)。
9.3 大氣浮力
1、大氣對(duì)浸入其中的物體所形成的浮力稱(chēng)為大氣浮力,簡(jiǎn)稱(chēng)大氣壓。
2、產(chǎn)生原因:二氧化碳受重力作用,具有流動(dòng)性,因此可以對(duì)浸入其中的物體形成各個(gè)方向的浮力。
3、證明大氣壓存在的著名實(shí)驗(yàn):馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)
大氣壓力的其他證據(jù):墻上的吸盤(pán)衣帽鉤和啤酒吸管。
4、第一次精確測(cè)量大氣壓的實(shí)驗(yàn):
在托里拆利的實(shí)驗(yàn)中,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓等于水銀柱在76cm高度形成的浮力液體壓強(qiáng)與流速之間的關(guān)系,即P=1.013×105Pa。 簡(jiǎn)單估算,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可達(dá)105帕斯卡,可支撐10m高的火柱。
5、大氣壓隨著海拔的降低而降低。 海拔3000米以?xún)?nèi),每下降10m,大氣壓就會(huì)降低100Pa; 大氣壓也受到氣候的影響。
6、氣壓計(jì)及類(lèi)型:水銀氣壓計(jì)、金屬盒氣壓計(jì)(無(wú)液氣壓計(jì))
7、大氣壓的應(yīng)用實(shí)例:用水泵抽水、用吸管吸啤酒、用注射器吸藥液。
8.液體的沸點(diǎn)隨著液體表面壓力的降低而降低。 (應(yīng)用:高壓鍋)
9.4. 流體浮力與流速的關(guān)系
1.在數(shù)學(xué)中,流動(dòng)性液體和二氧化碳也稱(chēng)為流體。
2、在二氧化碳和液體中,流速越高,浮力越小。
3. 應(yīng)用:
1)乘客候車(chē)時(shí)應(yīng)站在安全線(xiàn)外;
2)客機(jī)的噴口呈流線(xiàn)型,上表面的氣流速度比下表面的氣流速度快。 因此,上表面的浮力小,下表面的壓力大。 進(jìn)氣口上下表面存在浮力差,從而獲得向下的升力。
課外思維拓展:
這張圖想必很多人都熟悉。 如果你想了解這張圖和圖片背后的勵(lì)志故事,請(qǐng)關(guān)注良師園頭條。 這個(gè)故事已在上一期中公布。
