我們居住的月球有一層很大的保護(hù)層。 大氣對(duì)浸入其中的物體所形成的浮力稱為大氣浮力,簡(jiǎn)稱大氣壓或氣壓。 下面研究將為您分析大氣浮力形成的原因,歡迎您閱讀。
大氣浮力的成因
月球周圍有一層厚厚的空氣,主要由甲烷、氧氣、二氧化碳、水蒸氣以及氦、氖、氬等二氧化碳組成。 一般來(lái)說(shuō),整個(gè)空氣層稱為大氣層。 月球地下密集分布,總長(zhǎng)度達(dá)1000公里。 所有浸入大氣中的物體都會(huì)受到大氣的浮力作用,就像浸在水底的物體會(huì)受到水的浮力一樣。
大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因可以從不同的角度來(lái)解釋。 課本上主要提到的是:空氣受重力影響氣體大氣壓強(qiáng)計(jì)算公式,空氣具有流動(dòng)性,所以在各個(gè)方向都有浮力。 更詳細(xì)地說(shuō),由于月球?qū)諝獾奈?,空氣被壓在地面上,它必須受到地面或地面上其他物體的支撐,而那些支撐月球的物體和地面大氣會(huì)受到大氣壓力的影響。 單位面積的大氣壓強(qiáng)就是大氣壓浮力; 其次,可以從分子運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)解釋,因?yàn)槎趸际怯纱罅繜o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子組成的,而這個(gè)分子必然對(duì)浸入空氣中的水產(chǎn)生一定的影響。 物體不斷碰撞。 每次碰撞,二氧化碳分子都會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生沖擊力。 大量空氣分子不斷碰撞的結(jié)果表現(xiàn)為大氣對(duì)物體表面的壓力,從而產(chǎn)生大氣壓力。 如果單位體積內(nèi)富集的分子數(shù)量越多,則相同時(shí)間內(nèi)空氣分子在物體單位表面積上的碰撞次數(shù)就越多,從而形成的浮力就越大。
借助分子動(dòng)力學(xué)理論,可以解釋為什么大氣分布不均勻會(huì)導(dǎo)致大氣壓高低的現(xiàn)象。
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓浮力
大氣浮力不僅隨高度變化,而且在同一地點(diǎn)也不是恒定的。 一般將1.01325×10^5Pa的大氣浮力稱為標(biāo)準(zhǔn)大氣浮力。 大致相當(dāng)于760毫米水銀柱形成的浮力。 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓也可稱為760毫米汞柱大氣壓。 。
標(biāo)準(zhǔn)大氣浮力的值一般估算時(shí)通常取1.013×10^5Pa(),簡(jiǎn)單估算時(shí)也可取10^5Pa()。
大氣浮力的估算方法
大氣會(huì)從各個(gè)方向?qū)ζ渲械奈矬w形成浮力,大氣的浮力簡(jiǎn)稱為大氣壓。 檢測(cè)大氣壓的儀器稱為氣壓計(jì),常見(jiàn)的是水銀氣壓計(jì)。 1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 (1atm) = 760 毫米汞柱 (mmHg)。
液體浮力估算公式:P=ρgh
地面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約等于760毫米高度的水銀柱形成的浮力。 由于檢測(cè)區(qū)域等條件的影響,測(cè)量值有所不同。
根據(jù)液體浮力公式P=ρgh,水銀的密度為13.6×10^3 kg/m3,因此高度為76分米的水銀柱形成的標(biāo)準(zhǔn)大氣浮力為:
P=13.6×10^3 kg/m3×9.8牛頓/kg×0.76 m
約1.013×10^5牛頓/平方米
=1.013×10^5帕斯卡
=0.(兆帕)
=1個(gè)大氣壓
=
=760托
=
1毫米汞柱=1.01325*10^5Pa/760=133.32pa
大氣浮力的應(yīng)用
活塞式水泵是利用活塞的連通排出空氣,造成內(nèi)外氣壓差,使水在氣壓的作用下上升并被抽出。 當(dāng)活塞下壓時(shí),進(jìn)水球閥關(guān)閉,排氣球閥打開; 氣球閥關(guān)閉,進(jìn)水球閥打開。 在外部大氣壓力的作用下,水從進(jìn)水管經(jīng)進(jìn)水球閥從上部進(jìn)水口流出。 這樣,活塞在缸體內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),將水不斷地抽下去。
離心油泵的工作原理
電機(jī)啟動(dòng)前,向泵殼內(nèi)注滿水,并排出泵殼內(nèi)的空氣。 啟動(dòng)后,軸套在電機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn),泵殼內(nèi)的水也隨軸套高速旋轉(zhuǎn),由于離心力的作用被拋入進(jìn)水口。 此時(shí),軸套附近的浮力減小,大氣壓推動(dòng)下部的水打開底閥,沿著進(jìn)水管的泵殼氣體大氣壓強(qiáng)計(jì)算公式,將來(lái)水拋入進(jìn)水口。軸套。 地方。
活塞泵和離心泵借助大氣壓力將水抽上來(lái)。 由于大氣壓有一定的限制,所以水泵的抽水揚(yáng)程——水面到電機(jī)的高度差也有一定的限制,不能超過(guò)10.334米。 事實(shí)上,實(shí)際揚(yáng)程比這個(gè)高度小得多,因?yàn)樗槐玫诫姍C(jī)后被水泵“甩”出去,可以達(dá)到很高的高度。
大氣浮力的推論公式
物體浮力
p=F/S(均采用國(guó)際單位制時(shí),單位為pa)
當(dāng)受力面積一定時(shí),壓力越大,浮力的作用越顯著。 (此時(shí)的浮力與壓力成反比)在壓力恒定的情況下,減小受力面積可以減小浮力; 減小受力面積可以減小浮力。 (此時(shí)浮力與受力面積成正比)
液體浮力
p=ρgh(p 液體=F/S=G/S=mg/S=ρ 液體 Vg/S=ρ 液體 Shg/S=ρ 液體 hg=ρ 液體 gh)
(1)液體在容器的底部和側(cè)壁上有浮力,液體內(nèi)部在各個(gè)方向上都有浮力。
(2)液體的浮力隨著深度的減小而減小。 同一液體內(nèi)部同一深度,液體各個(gè)方向的浮力相等; 對(duì)于不同的液體,在同一深度形成的浮力與液體的密度有關(guān),密度越高,液體的浮力越大。
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