(大学物理基础)第一章连续体力学

pyxz
pnnz sin
1 xyz g 2
0
n cos =y; n sin x
px
pn;
py
pn
1 2
gy(y
0)
px py pn
y
pnnz
z
n
pxyz
y
x
wenku.baidu.com
x
m g pyxz
（2）液体压强随高度的变化规律
高度相差h的两点间压强差为
y
pp
B
x
z
mg p
dp-gdy
yB A yA
大学物理
（农科）
主讲：郭子政
大学物理
力学 热学 电磁学 光学 原子物理
习题和思考题
第一章 思考题：1-4，1-5，1-6，1-8 练习题：1-6，1-10，1-11，1-13，1-15 第二章 思考题：2-4，2-6，2-8，2-11，2-12，2-13 练习题：2-3，2-9，2-12，2-15，2-16 第三章 思考题：3-3，3-4，3-7，3-9，3-10，3-11，3-15 练习题：3-2，3-4，3-6，3-9，3-14 第四章 思考题：4-1，4-3，4-4，4-5，4-6，4-7，4-9 练习题：4-4， 4-7，4-9，4-10，4-12 第六章 思考题：6-2，6-4，6-6 练习题：6-2，6-3，6-6，6-8，6-10，6-11，6-13 第八章 思考题：8-1，8-3，8-5，8-7，8-10，8-13，8-14 练习题：8-1，8-5，8-7，8-15，8-16，8-19 第九章 思考题：9-2，9-4，9-6，9-8，9-10，9-13，9-14 练习题：9-2，9-3，9-4，9-5，9-8，9-12，9-20
参考书目
1，《现代农业和生物学中的物理学》
习岗，李伟昌
科学出版社
2，《物理学教程》马文蔚
高等教育出版社
3，《普通物理学》 程守洙 江之泳 高等教育出版社
4，Sears and Zemansky’s University Physics(西尔斯物理 学)
Hugh D.Young, Roger A. Freedman
中国人吟诗的时候，外国人在思考：液体 为什么是液体？液体又有什么性质
1643年托里拆利在佛罗伦萨做了著名的 “托里拆利实验”，距今已有367年.
马格德堡半球实验是1654年，距今也有 356年.
1657年玻意耳（Robert Boyle，1627～ 1691）通过实验发现现在称之为的玻意 耳定律，气体压强实验，气体与液体类 似，我们生活在大气的海洋中
（3）金属液体(metallic liquid)：液体的导电性和导 热性都很好 。
（4）量子液体(quantum liquid) ：超流体(super liquid)， 超流体的黏滞性很小，是一种量子化效应。
水（H2O ）：水分子是极性分子 ，是溶剂。
怎么描写状态？
状态state 状态参量 状态方程 固体（刚体，如汽车）：位置坐标，速度或动量， 牛顿方程 液体，气体：温度（热学描述）、压力（力学描 述）、体积（几何描述）；液体状态方程，气体 状态方程 电子：微观粒子，态函数，不确定关系
F上
F
F dF plim
S0 S dS
dS F下
（1）静止液体内一点压强各向同性
y
pnnl
l
n
pxyl
y
x
px py pn
x
pyxl
证明：静止液体内一点压强各向同性 px py pn
Fx Fy 0
Fx pxyz pnnz cos 0 Fy p yxz pnnz sin m g
pA
yA
推论：等高的地方压强相等
PAsPBs0
PA PB
PA A S
B
PB S
静止流体中所有等高的地方压强相都等
A,B,C三个容器底面积S相等，高度h也相等，但是容器口径大 小不同.
三个容器都灌满同样的液体，则有论述说：“虽然三个容器中 的液体多少（或说重量）不同，然而三个容器中的液体对各自容器 的底的压力（压强）大小却相等.”
第一章 液 体
本章主要内容：
1、静止液体的性质 （压强，表面张力） 2、液体的流动性质 （连续性原理，伯努力方程） 3、液体的黏滞性质 （牛顿黏滞定律，泊肃叶公式）
4、固体在黏滞液体中的运动 （斯托克公式）
第一章 液 体
美国的密西西比河
黄果树瀑布
将进酒_李白 君不见，黄河之水天上来，奔流到海不复回。 君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。 人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。 天生我材必有用，千金散尽还复来。 烹羊宰牛且为乐，会须一饮三百杯。 岑夫子，丹丘生，将进酒，杯莫停。 与君歌一曲，请君为我倾耳听。 钟鼓馔玉不足贵，但愿长醉不复醒。 古来圣贤皆寂寞，惟有饮者留其名。 陈王昔时宴平乐，斗酒十千恣欢谑。 主人何为言少钱，径须沽取对君酌。 五花马，千金裘，呼儿将出换美酒，与尔同销万古愁。
§1.2 静止液体的力学性质
物体内部的力叫应力。静止的流体无相互运动不表现出黏性，即 不存在摩擦力（切向，剪切力），只存在法向的压应力。 剪切力产生原因：摩擦；压应力产生原因：重力
1.2.1静止液体内一点的压强
1 、液体压强产生的原因：重力 2、静止液体内不存在剪切应力，只存在正压力
压强定义式： dF=F上F下
物质的三态
固体 液体 气体 问题：固液之间的态是什么？有没有？（液 晶） 三态特点：固体：体积、形状固定，不易压 缩；液体：不易压缩，形状不定，容易流动， 各向同性 原因：结构决定
液体的结构：
结构特点：分子排列比晶体稍微松散。大多数液体都是 以分子为基本结构单元，分子之间的键联较弱，主要是 范德瓦耳斯键。由杂乱分布的变动的微区构成。
液体的结构特征是近程有序、远程无序。
液体的分类：
（1）极性液体(polar liquid)：由带极性的分子组成的液体。 这种液体分子的正负电部分不相重合而使分子具有极性。
（2） 非极性液体(non-polar liquid)又称范德瓦耳斯液体。 特征是液体的分子不带电荷或没有极性,分子之间主要依靠 微弱的分子力联系起来。
pApBgh
y pp x
z mg p
Fy 0
简单证明
B
yB yA A
Fy pxz ( p+p)xz mg
pxz ( p+p)xz xyz g 0
p y g; p g; dp g;dp gdy
y
dy
pB
yB
dp gdy; pB pA g(yB yA); pA pB gh