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[!--downpath--]2-1靜水浮力及其特點2-6作用在平面上的靜水總壓力2-7作用在曲面上的靜水總壓力2-9重力和慣性力同時作用下液體的相對平衡水靜力學的主要內容2、掌握靜水浮力基本公式和數學意義，會用基本公式進行靜水浮力估算。3、掌握靜水浮力的單位和三種表示方式：絕對浮力、相對浮力和真空度；理解位置水頭、壓強水頭和測管水頭的數學意義和幾何意義。5、會畫靜水壓強分布圖，并熟練應用圖解法和解析法估算作用在平面上的靜水總壓力。4、靜水浮力分布圖和平面上的流體總壓力的估算。5、壓力體的構成和勾畫以及曲面上靜水總壓力的估算。6、處于相對平衡狀態的液體中浮力的估算。一、靜水浮力靜水壓力：是指液體內部相鄰兩部份之間互相作用的力或指液體對固體壁面的斥力（或靜止液體對其接觸面上所作用的壓力）。其通常用符號p表示，單位是kN或Ｎ。它反映了受壓面ΔA上靜水浮力的平均值。圖2-1二、靜水浮力的特點切向撓度斥力２．靜止液體中作用于同一點各個方向的靜水浮力都相等。證明如下:在靜止流體中任取一微元多面體,對其進行受力剖析.作用在ACD面上的流體靜壓強作用在BCD面上的靜壓強作用在ABD和上的靜壓表面力：（只有各面上的垂直壓力即周圍液體的靜水壓力）質量力：（只有重力、靜止）如圖所示其質量為，單位質量力在各方向上的分別為X、Y、Z，則質量力在各方向上的份量為當多面體無限地縮小到0點時，上述等式中最后一項近于零，取極限得,上式說明大氣壓強運用實例，在靜止液體中，任一點靜水浮力的大小與作用面的方位無關，但液體中不同點上的靜水浮力可以不等，因而，靜水浮力是空間坐標的標量函數，即：（2-2）2-2重力作用下靜水浮力的分布規律浮力由兩部份組成：靜水浮力的基本多項式液面上的二氧化碳浮力p高度為h的火柱形成的浮力ρgh在質量力只有重力的情況下,靜止液體中的浮力符合如下規律:靜水浮力的基本多項式也可寫成如下方式:式中c為積分常數，由邊界條件確定。
靜水浮力基本多項式的適用范圍是:重力場中連續、均質、不可壓縮流體。若在靜止液體中任取兩點l和2，點1和點2浮力各為p，則可把式改寫成另一表達式，即：為了進一步理解靜水浮力基本方程式，如今來討論該多項式的數學意義和幾何意義1.數學意義的數學意義表示為單位重量流體對某一基準面的位置勢能。這可說明如下：如圖所示，容器離基準面z處開一個小孔，接一個頂端封閉的玻璃管(稱為測壓管)，并把其內空氣抽出，產生完全真空(p=0)，在開孔處流體靜壓強p的作用下，流體步入測壓管，上升的高度h=p/ρg稱為單位重量流體的浮力勢能。位勢能和浮力勢能之和稱為單位重量流體的總勢能。所以靜水浮力基本多項式表示在重力作用下靜止流體中各點的單位重量流體的總勢能是相等的。這就是靜止液體中的能量守恒定理。2.幾何意義單位重量流體所具有的能量也可以用液柱高度來表示，并稱為水頭。具有寬度單位，如圖所示，z是流體質點離基準面的高度，所以z的幾何意義表示為單位重量流體的位置高度或位置水頭。也是寬度單位，它的幾何意義表示為單位重量流體的浮力水頭。位置水頭和浮力水頭之和稱為靜水頭。所以該式也表示在重力作用下靜止流體中各點的靜水頭都相等。在實際工程中，常需估算有自由液面的靜止液體中任意一點的靜壓強。
如圖所示，在一密閉容器中盛有密度為ρ的液體，若自由液面上的浮力為p，則在液體中位置座標為z的任意一點A的浮力p可由該式得到，即-z是靜止流體中任意點在自由液面下的深度。上式是重力作用下流體液體多項式的又一重要方式。由它可得到三個重要推論：(1)在重力作用下的靜止液體中，靜壓強隨深度按線性規律變化，即隨深度的降低，靜壓強值成反比減小。(2)在靜止液體中，任意一點的靜壓強由兩部份組成：一部份是自由液面上的浮力p(3)在靜止液體中，坐落同一深度(h＝常數)的各點的靜壓強相等，即任一水平面都是等壓面。h=1m，求：該點的靜水浮力在容器壁面上同水深處的一點所遭到的浮力有多大？該點所遭到的有效斥力有多大？等壓面在流體中大氣壓強運用實例，浮力相等的各點所組成的面稱為等壓面。1.等壓面多項式作用在靜止流體中任一點的質量力必然垂直于通過該點的等壓面。兩種互不相混的靜止流體的分界面必為等壓面推論：同一種靜止相連通的流體的等壓面必是水平面（只有重力作用下）自由表面、不同流體的交界面都是等壓面。一、壓強的表示估算基準絕對浮力：以完全真空時的絕對零壓強(p＝0)為基準來計量的浮力稱為絕對浮力；相對浮力：以當地大氣壓強為基準來計量的浮力稱為相對浮力。
絕對浮力與相對浮力之間的關系可在下邊導入。當自由液面上的浮力是當地大氣壓強p時，則液體中任一點的浮力可寫成由于p可以由浮力表直接測得，所以又稱計示浮力。gh2-3浮力的估算基準和量度單位當流體的絕對浮力高于當地大氣壓強時，就說該流體處于真空狀態。諸如氣泵和風機的吸入管中，凝汽器、鍋爐汽包以及水塔的頂部等處的絕對浮力都高于當地大氣壓強，這種地方的計示浮力都是負值，稱為真空或負壓強，用符號表示，則為了正確區別和理解絕對浮力、計示浮力和真空之間的關系，可用圖來說明。真空絕對浮力計示浮力絕對浮力絕對浮力、計示浮力和真空之間的關系流體靜壓強的量度單位主要有三種:撓度單位,大氣壓的倍數和液注高度。為了易于換算，現將常遇見的幾種浮力單位及其換算系數列于表中。(Pa)工程大氣壓(kgf/cm標準大氣壓(atm)(bar)米火柱(mH毫米火柱(mmHg)磅/英寸0.10210-41.0331.020.070.-40.9680.9870.0680.10010-40.9811.0130.06861.0210-41010.3310.20.70375.0310-4735..251.711.4510-414.2214.6914.50當地大氣壓強在沒有非常說明情況下，通常以1個工程大氣浮力計。故[例題]封閉盛水容器中的玻璃管兩端開口，如圖所示，已知玻璃管塞入海面以下h=1.5m時，既無空氣通過玻璃管步入容器，又無水步入玻璃管。試求此時容器內海面上的絕對浮力和相對壓由式（2—26）求得gh