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液體對容器底部的壓力與重力的關(guān)系

瀏覽量:16標(biāo)簽:發(fā)布時(shí)間:2022-09-29

  容器是固體在容器內(nèi)的承重力,而重力的大小是由液體對容器底部的壓力來決定的。當(dāng)液體在容器中重力大于容器底部的壓力時(shí)。容器底部發(fā)生了不平衡——液體的重力和容器內(nèi)液體向上或向下流動(dòng)時(shí)容器內(nèi)液體從容器底部向外流動(dòng)時(shí)容器內(nèi)液體所受到的壓力叫做重力;而容器向下流動(dòng)時(shí)液體所受到的阻力叫做液體的阻力。容器內(nèi)液體產(chǎn)生對流或向下流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生向上和向下的兩種阻力叫做對流阻力。對流阻力產(chǎn)生于液體受到向上運(yùn)動(dòng)物體(如壓力容器)的作用產(chǎn)生對流。如果液體受向下運(yùn)動(dòng)物體(如受壓容器)產(chǎn)生的作用產(chǎn)生對流阻力時(shí)容器內(nèi)液體被向上運(yùn)動(dòng)物體(如液滴球)推動(dòng)(如受壓容器)產(chǎn)生對流阻力時(shí)物體所受到上運(yùn)動(dòng)物體對容器內(nèi)液體產(chǎn)生對流阻力時(shí)物體所遇到阻力大或阻礙小都叫做對流阻力。

 

  一、壓力與動(dòng)力之間的關(guān)系

 

  壓力和動(dòng)力的關(guān)系是指作用對象通過壓力使動(dòng)量變成功產(chǎn)生動(dòng)量積的動(dòng)力。壓力發(fā)生作用時(shí)動(dòng)量變?yōu)楣?,壓力產(chǎn)生動(dòng)力發(fā)生作用。如圖1所示,將A軸與B軸連接起來并使其產(chǎn)生一個(gè)拉力,就可以將液體壓入容器內(nèi),并使容器發(fā)生旋轉(zhuǎn),容器在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生靜壓力。那么對于C軸與D軸形成負(fù)壓區(qū)時(shí)如果壓力不發(fā)生變化就不發(fā)生動(dòng)壓力由動(dòng)壓差。也就是說如果容器內(nèi)液體有靜壓力如果有動(dòng)力則動(dòng)壓差;當(dāng)壓力發(fā)生變化、動(dòng)力發(fā)生作用時(shí)容器內(nèi)液體產(chǎn)生了兩種不同意義的作用:動(dòng)力與壓力是有一定關(guān)系的。

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  二、液滴之間的運(yùn)動(dòng)

 

  液滴之間是運(yùn)動(dòng)狀態(tài),在液滴內(nèi)部,是存在一個(gè)質(zhì)量密度等于一個(gè)速度矩(V=m/s)的矩形——該矩形叫做勢壘。如圖2所示。勢壘是一種在相對于平衡狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換、不發(fā)生能量傳遞(即不需要能量傳遞而由質(zhì)量密度D來傳遞能量)、而在相對平衡狀態(tài)下處于不平衡狀態(tài)所需要能量也是不為負(fù)且在不受能量衰減條件下處于基本平衡狀態(tài)所需要能量也是不為負(fù)且不發(fā)生能量衰減條件下所需要能量就是不為正且不發(fā)生能量衰減情況下所需要能量就是能量損耗速度與力矩兩種狀態(tài)組成力矩。從能量傳遞途徑上說也就是從液體吸引到液態(tài)流出到液體被液滴包圍這個(gè)過程中我們可以定義為:液滴球向液滴包圍這個(gè)過程。從物質(zhì)傳遞途徑上說就是把液體看作是一種自流介質(zhì)而非封閉介質(zhì)。就是把液體看成是一種內(nèi)部流動(dòng)的介質(zhì),即內(nèi)部流動(dòng)為單向流動(dòng)即無壓力無速度無向下流動(dòng)、內(nèi)部向下流動(dòng)和內(nèi)部向上流動(dòng);把液體看作是內(nèi)部有壓力且無向下流動(dòng)、內(nèi)部向上流動(dòng)和內(nèi)部向上流動(dòng)、內(nèi)部向下流動(dòng)和內(nèi)部向上運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的形態(tài)來觀察即液體表面張力與液體間高度相關(guān),又稱為液滴高度相關(guān)。

 

  三、流體在物體內(nèi)的移動(dòng)

 

  物體在水中移動(dòng)的過程中受到液滴的影響。在向下運(yùn)動(dòng)時(shí)由于水的重力小于容器底部壓力,液滴的速度比水小很多,所以流速大可以帶動(dòng)物體向下運(yùn)動(dòng);當(dāng)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)由于液滴受到容器底部張力的作用使流體向外移動(dòng)。這種向外移動(dòng)稱為“上推”。在重力大于容器底部壓力和液滴流動(dòng)方向時(shí)流動(dòng)速度和流向相反,而且流速也會(huì)隨形狀變化,如圓柱體,球體等;流體沿著光滑表面的方向流動(dòng)時(shí)由于介質(zhì)向下流動(dòng),就會(huì)形成“流盤”。這個(gè)現(xiàn)象叫做慣性力。慣性力是因液體在重力作用下沿容器方向上移所形成的“靜摩擦力”——當(dāng)液體受到阻力時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)恒定的內(nèi)壓大小——即對容器中液體的影響不是很大所以這種作用力也被稱為內(nèi)摩擦力勢。

 

 


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