壓強基礎(chǔ)知識
壓強是表示壓力作用效果(形變效果)的物理量。那么你對壓強了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于壓強知識的內(nèi)容，希望大家喜歡!
壓強的定義
?、?一物理學(xué)中把垂直作用在物體表面上并指向表面的力叫做壓力。
壓強是表示物體單位面積上所受力的大小的物理量。
?、跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓為1、013x10^5(10的5次方) Pa，大氣壓的數(shù)值相當(dāng)于大約76cm水銀柱所產(chǎn)生的壓強，就是大氣壓的大小。
壓強的公式
?、賞=F/S(壓強=壓力÷受力面積)
p—壓強(單位：帕斯卡，符號：Pa)
F—壓力(單位：牛頓，符號：N)
S—受力面積(單位：平方米，符號：㎡)
F=pS (壓力=壓強×受力面積)
S=F/p (受力面積=壓力÷壓強)
( 壓強的大小與受力面積和壓力的大小有關(guān))
②p1V1=p2V2 (玻意耳定律)
表示同溫同質(zhì)量下的壓強規(guī)律
對于壓強的定義，應(yīng)當(dāng)著重領(lǐng)會四個要點：
?、攀芰γ娣e一定時，壓強隨著壓力的增大而增大。(此時壓強與壓力成正比)
?、仆粔毫ψ饔迷谥С形锏谋砻嫔?，若受力面積不同，所產(chǎn)生的壓強大小也有所不同。受力面積小時，壓強大;受力面積大時，壓強小。
?、菈毫蛪簭娛墙厝徊煌膬蓚€概念：壓力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力，跟支持面面積，受力面積大小無關(guān)。
壓強是物體單位面積受到的壓力。跟受力面積和壓力大小有關(guān)，。
⑷壓力、壓強的單位是有區(qū)別的。壓力的單位是牛頓，跟一般力的單位是相同的。壓強的單位是一個復(fù)合單位，它是由力的單位和面積的單位組成的。在國際單位制中是牛頓/平方米，稱“帕斯卡”，簡稱“帕”。
?、塾绊憠簭娮饔眯Ч囊蛩?/p>
1、受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯。(此時 壓強與壓力成正比)
影響壓力作用效果的因素試驗
2、當(dāng)壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。(此時壓強與受力面積成反比)
(5)1Pa的物理意義：1平方米的面積上受到的壓力是1N。(1牛頓的力作用在一平方米上)
1Pa大小：一張平鋪的報紙對水平桌面的壓強，3粒芝麻對水平桌面的壓強為1Pa
注：等密度柱體與接觸面的接觸面積相等時，可以用 P=ρgh
p—液體壓強—Pa、
ρ—液體密度—千克/立方米(kg/m3)
g—9、8N/kg(通常情況下可取g=10N/kg)
h—深度(m 米)
在靜止的液體中，任取一個底面為正方形(正方形與水平面平行)，高為深度的液柱進(jìn)行受力分析。作用于液柱上的力有液柱的重力 G =密度*g*h*S ，方向垂直向下;作用在液柱表面的大氣壓力 Fo=PoS,方向垂直向下;作用在液柱底面的液體壓力 F=P*S,方向垂直向上;作用液柱的四個側(cè)面上的壓力都是水平方向的，兩兩自相平衡。作用在液柱垂直方向上有 向下的重力 G 、向下大氣壓力 Fo,向上的水壓力 F，因為在垂直方向受力也是平衡的，所以 F=Fo+G，即
P*S = PoS+ 密度*g*h*S，約去S得 p = Po+ 密度*g*h 。如果不計大氣壓力，只計液體本身產(chǎn)生的壓強，則 p = 密度*g*h
壓力和壓強
任何物體能承受的壓強有一定的限度，超過這個限度，物體就會損壞。物體由于外因或內(nèi)因而形變時，在它內(nèi)部任一截面的兩方即出現(xiàn)相互的作用力，單位截面上的這種作用力叫做壓力。[2]
一般地說，對于固體，在外力的作用下，將會產(chǎn)生壓(或張)形變和切形變。因此，要確切地描述固體的這些形變，我們就必須知道作用在它的三個互相垂直的面上的力的三個分量的效果。這樣，對應(yīng)于每一個分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三個互相垂直的面，應(yīng)力F/A有九個不同的分量，因此嚴(yán)格地說應(yīng)力是一個張量。
由于流體不能產(chǎn)生切變，不存在切應(yīng)力。因此對于靜止流體，不管力是如何作用，只存在垂直于接觸面的力;又因為流體的各向同性，所以不管這些面如何取向，在同一點上，作用于單位面積上的力是相同的。由于理想流體的每一點上，F(xiàn)/A在各個方向是定值，所以應(yīng)力F/A的方向性也就不存在了，有時稱這種應(yīng)力為壓力，在中學(xué)物理中叫做壓強。壓強是一個標(biāo)量。壓強(壓力)的這一定義的應(yīng)用，一般總是被限制在有關(guān)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表示壓強，單位為帕斯卡(1帕斯卡=1牛頓/平方米)
壓強不是矢量
既然壓強是脅強的一種，這已經(jīng)說明壓強不是矢量了。對此，還可以進(jìn)一步說明如下：取包含物體內(nèi)任一點O的面元ds，任意力F或dF作用在該面元上，與面元的法線方向夾角，如圖(2)。力F對面元ds產(chǎn)生的壓強是F在ds的法冋分量與ds的比值Fy/ds，F(xiàn)在與ds平行方向的分量Fx對面元ds說來是切強(切脅強)。再取包含O點在內(nèi)的與ds正交的面元ds'，不難看出，這時FY/ds’是切強，F(xiàn)x/ds’是壓強。這說明：同一力作用在同一點上，由于所取面元的方位不同，產(chǎn)生的效果也不一樣，就是說壓強與所取面元的方向有關(guān)。于是，在研究壓強時不僅要考慮力的方向，還應(yīng)該確定面的方向;通常取面元的正法線方向為面的方向，這樣，面也是矢量。
由公式F=pS可知：F是矢量，S(ds)也是矢量，且F的方向與S的方向總是一致的，p必然不能是矢量。因為如果P也是矢量，則P與S的乘壓強不是矢量，其實也不是標(biāo)量。因為決定脅強的力和面積都是矢量，每個矢量都有三個分量。在彈性力學(xué)中，脅強是由力和面積決定的量有九個分量的量，稱為張量。而壓強則是張量中最簡單的一個量，關(guān)于張量的概念和運算，已超出中學(xué)物理的范圍，我們在此從略。
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