静水压强及其特性

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,水静力学,1,水静力学的任务,研究,液体平衡的规律,及其,应用,液体平衡,绝对静止,相对静止,2,绝对,静止,液体相对地球没有运动，液体处于静止状态,3,相对静止,液体相对于地球处于运动，但液体相对于运动着的容器之间却是静止的、无相对运动的。,直线等加速度行驶车厢中的容器所盛液体。,4,水静力学特点,液体内部不存在内摩擦力,实际液体与理想液体无区别,5,2.1,静水压强及其特性,2.2,液体的平衡微分方程式,2.3,重力作用下的液体平衡,2.4,压强的度量与量测,2.5,作用于平面上的静水总压力,2.6,作用于曲面上的静水总压力,6,2.1,静水压强及其特性,2.2,液体的平衡微分方程式,2.3,重力作用下的液体平衡,2.4,压强的度量与量测,2.5,作用于平面上的静水总压力,2.6,作用于曲面上的静水总压力,7,2.1,静水压强及其特性,2.1.1,静水压强,2.1.2,静水压强的两个性质,8,2.1,静水压强及其特性,2.1.1,静水压强,9,图,2.1.1,静水压强示意,A,P,T,隧洞,闸门,10,P,：作用于微元面积上的静水压力,p,：静水压强,图,2.1.1,静水压强示意,A,P,T,隧洞,闸门,11,p,：,静水压强,单位：,Pa=Nm,-2,或,kNm,-2,量纲：,F,L,-2,12,2.1,静水压强及其特性,2.1.1,静水压强,2.1.2,静水压强的两个性质,静水压强,与受压面垂直并指向受压面,任一点静水压强大小和受压面方向无关,13,静水压强,与受压面垂直并指向受压面,14,一块平衡流体，将其分成两部分,图,2.1.2,平衡液体示意,15,下块,液体,平衡,d,P,n,d,P,d,P,图,2.1.3,平衡液体分割示意,16,d,P,n,d,P,d,P,液体受拉力,液体受剪切力,图,2.1.4,平衡液体分割后的受力分析,17,图,静水压力方向示意,d,P,n,d,P,d,P,d,P,图,2.1.4,平衡液体分割后的受力分析,18,2.1,静水压强及其特性,2.1.1,静水压强,2.1.2,静水压强的两个性质,静水压强,与受压面垂直并指向受压面,任一点静水压强大小和受压面方向无关,19,2.,任一点静水压强大小和受压面方向无关,图,2.1.5,静水压强方向示意,h,p,c,p,c,p,c,c,c,20,A,p,1,=,p,2,图,2.1.6,平板转折处的静水压强,21,任一点静水压强大小与受压面方向无关,证 明,22,?,p,y,p,x,p,z,如能证明，任意点三个方向的静压强都等于任意方向的静水压强，则就证明了这个性质。,p,n,图,2.1.7,任一点各方向静水压强示意,23,?,p,y,p,x,p,z,x,y,z,n,微元体一共四个面就可以了四面体,p,n,图,2.1.7,任一点各方向静水压强示意,24,从静止液体中任取一微元四面体，考虑其受力平衡。,图,2.1.8,平衡液体的微元体示意,25,图,2.1.9,平衡液体的微元体放大示意,O,x,y,z,26,图,2.1.9,平衡液体的微元体放大示意,O,x,y,z,P,y,左侧面压力,27,图,2.1.9,平衡液体的微元体放大示意,O,x,y,z,P,x,后侧面压力,28,图,2.1.9,平衡液体的微元体放大示意,O,x,y,z,P,z,底面压力,29,图,2.1.9,平衡液体的微元体放大示意,O,x,y,z,P,n,斜面压力,30,图,2.1.9,平衡液体的微元体放大示意,O,x,y,z,P,y,左侧面压力,P,x,后侧面压力,P,z,底面压力,P,n,斜面压力,31,图,2.1.9,平衡液体的微元体放大示意,O,x,y,z,X,Y,Z,总质量力,单位质量力,微元体积,32,x,方向力平衡,图,2.1.9,平衡液体的微元体放大示意,O,x,y,z,P,x,后侧面压力,P,n,斜面压力,以,x,方向为例,33,34,35,微元体趋于一点,36,上式表明，平衡液体内任一点静水压强仅是空间坐标的函数,而与受压面方向无关。,x,y,z,为液体占据的空间坐标,37,