物理压力公式是什么时候学的 物理压力公式是什么_ 物理压力公式是谁发明的

物理压力公式是什么时候学的 物理压力公式是什么? 物理压力公式是谁发明的

物理压力公式详解

在物理学中,“压力”通常指压强(单位面积上承受的力),其核心公式为:

1. 压强基本公式

公式:
\[ p = \fracF}S} \]

  • \( p \):压强,国际单位是帕斯卡(Pa),\( 1 \, \textPa} = 1 \, \textN/m} \);
  • \( F \):垂直影响于物体表面的力(压力),单位是牛顿(N);
  • \( S \):受力面积,单位是平方米(m2)。

关键解释:

  • 该公式适用于固体间的压力计算,尤其是制度物体在水平面上产生的压强;
  • 压力与重力的关系:若物体静止在水平面上且仅受重力影响,则 \( F = G = mg \)(即压力等于物体重力)。

2. 液体压强公式

公式:
\[ p = \rho gh \]

  • \( \rho \):液体密度,单位kg/m3;
  • \( g \):重力加速度,约9.8 m/s2;
  • \( h \):液体深度,单位米(m)。

关键解释:

  • 该公式专用于液体内部压强计算,与液体深度和密度相关,与容器形状无关;
  • 推导原理:液柱重量产生的压力,例如帕斯卡裂桶实验通过增加液柱高度显著增大压强。

3. 独特情况与注意事项

  • 固体与液体的计算差异:

    • 固体压强优先用 \( p = F/S \),液体压强优先用 \( p = \rho gh \);
    • 若容器形状制度且水平放置,液体对底部的压力也可通过 \( F = G_\text液}} \) 计算。
  • 单位换算:
    常用单位包括千帕(kPa)、兆帕(MPa),换算关系:
    \( 1 \, \textMPa} = 10 \, \textkPa} = 10 \, \textPa} \)[]。

  • 压力路线:
    压强路线始终垂直于受力面,例如重物对桌面的压力垂直向下。


应用实例

  • 水平桌面上的书本:若书重5N,接触面积0.1m2,则压强 \( p = 5 \, \textN} / 0.1 \, \textm} = 50 \, \textPa} \);
  • 深海探测:水深1000米处,海水密度约1025 kg/m3,压强 \( p = 1025 \times 9.8 \times 1000 \approx 10 \, \textPa} \)(约100个大气压)。

  • 通用公式:\( p = F/S \) 适用于大部分固体场景;
  • 液体专用公式:\( p = \rho gh \) 反映液体内部压强规律;
  • 单位与路线:注意单位换算和压强的矢量特性。
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