第1篇:壓力和浮力的數學知識
任何物體能承受的浮力有一定的限度,超過這個限度,物體才會受損。
物體因為內因或外因而形變時,在它內部任一截面的兩方即出現互相的斥力,單位截面上的這些斥力稱作壓力。
通常地說,對于固體,在外力的作用下,將會形成壓(或張)形變和切形變。為此,要準確地描述固體的這種形變,我們就必須曉得作用在它的三個相互垂直的面上的力的三個份量的療效。這樣,對應于每一個分力fx、fy、fz、以作用于ax、ay、az三個相互垂直的面,撓度f/a有九個不同的份量,為此嚴格地說撓度是一個張量。
因為流體不能形成切變,不存在切撓度。因而對于靜止流體,不管力是怎樣作用,只存在垂直于接觸面的力;又由于流體的各向同*,所以不管這種面怎么取向,在同一點上,作用于單位面積上的力是相同的。因為理想流體的每一點上,f/a在各個方向是定值,所以撓度f/a的方向*也就不存在了,有時稱這些撓度為壓力,在小學數學中稱作浮力。浮力是一個標量。浮力(壓力)的這一定義的應用,通常總是被限制在有關流體的問題中。
垂直作用于物體的單位面積上的壓力。若用p表示浮力,單位為帕斯卡(1帕斯卡=1牛頓/平方米)
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第2篇:浮力和壓強數學知識點
1.壓力:
⑴定義:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
⑵壓力并不都是由重力造成的,一般把物體置于桌面上時,假若物體不受其他力,則壓力f=物體的重力g。
⑶固體可以大小方向不變地傳遞壓力。
2.研究影響壓力作用療效誘因的實驗:
⑴課本*、乙說明:受力面積相同時,壓力越大壓力作用療效越顯著。乙、*說明壓力相同時、受力面積越小壓力作用療效越顯著。概括這兩次實驗推論是:壓力的作用療效與壓力和受力面積有關。本實驗研究問題時大氣壓強隨高度的變化,采用了控制變量法和對比法。
3.浮力:
⑴定義:物體單位面積上遭到的壓力叫浮力。
⑵物理意義:浮力是表示壓力作用療效的數學量。
⑶公式p=f/s其中各量的單位分別是:p:帕斯卡(pa);f:牛頓(n)s;米2(m2)。
a、使用該公式估算浮力時,關鍵是找出壓力f(通常f=g=mg)和受力面積s(受力面積要注意兩物體的接觸部份)。
b、特例:對于置于椅子上的直柱體(如:圓錐體、正方體、長放體等)對桌面的浮力p=gh。
⑷壓強單位pa的認識:一張報紙平放時對椅子的壓力約0.5pa。*躺臥時對地面的浮力約為:1.。它表示:人躺臥時,其腳下每平方米面積上,遭到腳的壓力為:1.5104n。
⑸應用:當壓力不變時,可通過減小受力面積的方式來降低浮力如:高鐵重軌鋪軌枕、坦克安裝輪式、書包帶較寬等。也可通過減小受力面積的方式來減小浮力如:鐵釘做得很細、菜**口很薄
4.一容器盛有液體置于水平桌面上,求壓力浮力問題:
處理時:把盛放液體的容器看成一個整體,先確定壓力(水平面受的壓力f=g容+g液),后確定浮力(通常常用公式p=f/s)。
第3篇:化學知識壓力和浮力歸納
一、壓力
1.壓力概念
①定義:垂直作用在物體表面上的力稱作壓力
②產生的條件:互相接觸的兩個物體互相擠壓。諸如:靜止在地上的足球和地面間有互相擠壓的作用,足球對地面有壓力;靜止在豎直墻上旁的足球與墻面之間沒有互相擠壓,所以沒有壓力。
③方向:與受力物體的支撐面垂直,并指向支撐面,因為受力物體的受力支撐面可能是水平面,也可能是豎直面,還可能是角度不同的傾斜面,因而,壓力的方向沒有固定指向,它可能指向任何方向,但仍然和受力物體的受力手相垂直。
④單位:牛頓,符號:n
二.壓力的作用療效
要點展現:壓力的作用療效與壓力和受力面積有關。
①壓力的作用療效是使物體的形狀發生變化。諸如:坐在椅子上,人對椅子的壓力使椅子向上凹;用雙手擠壓*簧手對*簧的壓力會使*簧變短。
②影響壓力作用療效的誘因
不同的情況下,壓力作用在物體表面使物體發生的形變量往往是不同的。說明壓力所形成的療效不一樣,實驗*壓力的作用療效與兩個誘因有關:壓力的大小、受力面積的大小,當受力面積相同時壓力越大,壓力的作用療效越明顯;當壓力大小相同時,受力面積越小,壓力的作用療效越明顯。
三、液體浮力
(一)要點展現:
1.形成緣由:液體的浮力是由液體所受的重力及液體具有流動*而形成的,液體的浮力其實是由液體受的重力形成的,但它的大小卻與液體受的重力無關,液體對容器頂部的壓力不一定等于容器中的液體遭到的重力,只有側壁豎直的容器,頂部遭到的液體壓力才等于容器內的液體所受的重力。
2.特征:通過實驗探究發覺,液體浮力具有以下特性:
①液體對容器的頂部和側壁都有浮力,液體內部向各個方向都有浮力。
②液體的浮力隨深度降低而減小,在同一深度,液體向各個方向的浮力相等。
③不同液體的浮力還跟它的密度有關系。
3.液體浮力估算公式:,式中p表示液體自身形成的向各個方向的浮力,不包括液體遭到的外加浮力,單位是pa,是液體密度,單位是是常數,,h是液體的深度,單位是m。由公式知,液體浮力與液體的密度和深度有關,與液體的重力、體積無關。當深度一定時,p與成反比,當一定時,p與h成反比。
液體的深度h指的是液體中被研究點到自由液面的豎直距離,即一定要從液體跟空氣的分界面豎直往下檢測,它不是高度,高度由下往上量的,判定出h的大小是估算液體浮力的關鍵。
說明:(1)公式適用的條件為:液體。
(2)公式中數學量的單位為:p——pa;——kg/m3;g——n/kg;h——m。
(3)從公式中看出:液體的浮力只與液體的密度和液體的深度有關,而與液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關。知名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點。
3.連通器原理的應用
①茶壺:茶杯口低于茶具蓋的設計。
②鍋爐水位計:借助連通器原理把爐窯中的水位反映到爐窯外的水位計中。
③自動飲水器:借助連通器原理使飲水部分水面手動下降。
④船閘:借助連通器原理使貨輪通過水閘,攔河堤壩等。
四、大氣浮力
1、實驗*:大氣浮力是存在的,大氣浮力一般簡稱大氣壓或氣壓。
2、大氣壓的檢測——托里拆利實驗。
(1)實驗過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口塞住,之后倒*在水銀槽中放開堵管口的拇指后,管內水銀面增長一些就不在增長,這時管內外水銀面的高度差約為760mm。
(2)原理剖析:在管內,與管外液手相平的地方取一液片大氣壓強隨高度的變化,由于液體不動故液片遭到上下的浮力平衡。即向下的大氣壓=水銀柱形成的浮力。
(3)推論:大氣壓p0===1.01×105pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)。
(4)說明:
①實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,則檢測結果偏小。
②本實驗若把水銀改成水,則須要玻璃管的寬度為10.3m
③將玻璃管稍上提或下壓,管內外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,寬度變長。
3、標準大氣壓——支持76cm水銀柱的大氣壓叫標準大氣壓。
標準準大氣壓===1.013×105pa,可支持火柱高約10.3m
4、大氣壓的變化:大氣壓隨高度降低而降低,大氣壓隨高度的變化是不均勻的,低空大氣壓降低得快,高空降低得慢,且大氣壓的值與地點、天氣、季節的變化有關。通常來說,陰天大氣壓比*天高,冬天比夏季高。
5、大氣壓的檢測:測定大氣壓的儀器叫氣壓計。氣壓計分為水銀氣壓計和無液氣壓計。
大氣壓的應用:活塞式抽水機和離心式抽水機。
五、流體浮力與流速的關系
1、流體浮力與流速的關系:在二氧化碳和液體中,流速越大的位置浮力越小。
2、飛機的升力:翼型的上下表面存在的浮力差,形成了向下的升力。