最近連載的文章很快就被其他平臺轉載。 熱衷于傳播知識文章的人還是很多的。 看來我并不孤單。 美食花園登場。 好,我們先從中學數學第九章浮力開始。
9.1. 壓力
(一) 壓力
1、定義:垂直壓在物體表面的力稱為壓力。
2、方向:垂直于受力面,指向受力物體。
3、作用點:作用在力面上
4、大小:只有當物體自然靜止在水平面上時,物體對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。
2、物理意義:浮力是表示壓力療效的數學量。
3、定義:物體單位面積所受的壓力稱為浮力。
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、用這個公式估算浮力時,關鍵是要找出壓力F(通常F=G=mg)和受力面積S(受力面積要注意兩個物體的接觸部分)。
B、特殊情況:對于放置在椅子上的直圓柱體(如:圓錐體、正方體、長立體等)對桌面的浮力,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:當一張報紙平放時,椅子上的壓力約為0.5Pa。 成人平躺時地面受到的浮力約為1.5×104Pa。 意思是:人平躺時,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:限制汽車行駛時的負載
2) 減少應力區域的實例:在路枕上鋪設鋼軌
9.2. 液體浮力
1、產生原因:液體受重力影響,在支撐它的容器頂部有浮力; 液體具有流動性,并且在容器側壁上具有浮力。
2、液體浮力的特點:
1)液體在容器的頂部和側壁有浮力液體壓強與流速之間的關系,液體內部在各個方向都有浮力;
2)各個方向的浮力隨著深度的減小而減小;
3)同一深度,各個方向的浮力相等;
4)在同一深度,液體的浮力還與液體的密度有關,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,而與液體的體積或質量無關。與溶解在液體中的物體的密度無關(深度不是高度)。 當固體形狀為圓柱體時,浮力也可以用此公式估算
在估計液體對容器的壓力時,必須先通過公式P=ρgh計算浮力,然后通過公式P=F/S可以得到壓力F=PS。
4. 連接器:
具有開放下端和連接下端的容器。 特點:當連接裝置內的液體不流動時,各容器內的液位始終保持相等,即各容器的液體深度始終相等。
應用示例:水閘、茶壺、鍋爐的水位計。
9.3 大氣浮力
1、大氣對浸入其中的物體所形成的浮力稱為大氣浮力,簡稱大氣壓。
2、產生原因:二氧化碳受重力作用,具有流動性,因此可以對浸入其中的物體形成各個方向的浮力。
3、證明大氣壓存在的著名實驗:馬格德堡半球實驗
大氣壓力的其他證據:墻上的吸盤衣帽鉤和啤酒吸管。
4、第一次精確測量大氣壓的實驗:
在托里拆利的實驗中,標準大氣壓等于水銀柱在76cm高度形成的浮力液體壓強與流速之間的關系,即P=1.013×105Pa。 簡單估算,標準大氣壓可達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米以內,每下降10m,大氣壓就會降低100Pa; 大氣壓也受到氣候的影響。
6、氣壓計及類型:水銀氣壓計、金屬盒氣壓計(無液氣壓計)
7、大氣壓的應用實例:用水泵抽水、用吸管吸啤酒、用注射器吸藥液。
8.液體的沸點隨著液體表面壓力的降低而降低。 (應用:高壓鍋)
9.4. 流體浮力與流速的關系
1.在數學中,流動性液體和二氧化碳也稱為流體。
2、在二氧化碳和液體中,流速越高,浮力越小。
3. 應用:
1)乘客候車時應站在安全線外;
2)客機的噴口呈流線型,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:
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