静水压强计算1.
静水压强特征
静水压强特征静水压强是指在静止的液体中，由于液体的重力而产生的压力。
本文将从静水压强的定义、计算公式、影响因素以及应用等方面进行探讨。
一、静水压强的定义静水压强是指液体在静止状态下由于液体自身重力而产生的压力。
液体的重力作用于其表面上的单位面积上，从而产生了压力。
静水压强与液体的密度、重力加速度以及液体所在的深度有关。
二、静水压强的计算公式静水压强的计算公式可以用以下公式表示：P = ρgh其中，P表示静水压强，ρ表示液体的密度，g表示重力加速度，h 表示液体所在的深度。
三、影响静水压强的因素1. 液体的密度：液体的密度越大，静水压强也就越大。
2. 重力加速度：重力加速度越大，静水压强也就越大。
3. 液体所在的深度：液体所在的深度越大，静水压强也就越大。
四、静水压强的应用1. 水压力的应用：水压力是静水压强的一种应用，常见的例子包括水压机、液压系统等。
水压机利用液体传递压力的性质，通过增大液体的压强来实现对物体的压缩、挤压等操作。
2. 水下施工：在水下施工中，人们需要考虑到水的压力对施工造成的影响。
根据水的深度和压强，合理地选择施工材料和方法，确保施工的安全和稳定。
3. 水下探测：在水下探测中，静水压强是一个重要的考虑因素。
通过测量水的压强，可以间接地推断出水下的深度和水的密度，从而帮助人们进行水下地质勘探、海洋调查等工作。
4. 水下运输：在水下运输中，考虑到水的压力对物体的影响，需要合理地设计和制造船只、潜艇等水下交通工具，确保其在不同深度下的安全运行。
静水压强是液体在静止状态下由于液体自身重力而产生的压力。
其计算公式为P = ρgh，受到液体的密度、重力加速度以及液体所在的深度的影响。
静水压强的应用广泛，涉及到水压力的应用、水下施工、水下探测以及水下运输等领域。
对于理解和应用静水压强，有助于我们深入了解液体力学的基本原理，并在实际生活和工作中进行相应的应用。
静水总压力
Байду номын сангаас
C
D
C
C
5
2
总压力作用点
hc P F
h dP
α E
O
O O
D
C
dA
对Ob轴取矩得
2 A A
L
2
PLD Lp dA g L sin dA g sin L d A
A
令 I L A
2 b A
L’
6
表示平面EF对Ob轴的面积惯性矩。
由平行移轴定律得 化简
I b I c Lc A
方向: 垂直指向受压面
2
P 作用点：过 压强分布图 形心,且位于 对称轴上.
A
B
P C
3
(2)
O
解
析 法:
hc
P
F
h dP
α E
O
C D L
dA
P g sin Lc A g hc A pc A
4
大小: P=pcA, pc—形心处压强
方向: 垂直指向受压平面 作用点:
I y =y + y A
2
Ic LD Lc Lc A
（1-50）
可见，LD > LC 即，总压力的作用点在形心之下 （平面水平放置时重合）
上式控制总压力作用点深度位置。
7
bD 的确定：将静水压力对OL轴取矩，则
Pb D bp d A bL sin d A sin Lb d A
1-9
一
作用于平面上的静水总压力
压力图法(图解法), 解析法
两种方法:
静水压强分布图的绘制
•用一定比例的线段长度代表静水压强的大小; •用与作用面垂直的箭头表示静水压强方向。
流体静力学基本方程
流体静力学基本方程一、静止液体中的压强分布规律重力作用下静止流体质量力：X=Y=0，Z=-g代入 Zdz)Ydy (Xdx dp ++=ρ (压强p 的全微分方程)得：dp ＝ρ（-g ）dz ＝-γdz积分得： p=-γz +c即： 常数=+γpz 流体静力学基本方程对1、2两点： γγ2211p z p z +=+结论： 1）仅在重力作用下，静止流体中某一点的静水压强随深度按线性规律增加。
2）自由表面下深度h 相等的各点压强均相等——只有重力作用下的同一连续连通的静止流体的等压面是水平面。
3）推广：已知某点的压强和两点间的深度差，即可求另外一点的压强值。
p 2=p 1+γΔh4）仅在重力作用下，静止流体中某一点的静水压强等于表面压强加上流体的容重与该点淹没深度的乘积。
观看录像: 水静力学 观看动画: 静水力学基本方程演示 >>二、静止液体中的压强计算自由液面处某点坐标为z 0，压强为p 0；液体中任意点的坐标为z ，压强为p ，则：γγ00p z pz +=+∴坐标为z 的任意点的压强 ：p ＝p 0＋γ（z 0－z ） 或 p ＝p 0＋γh三、静止液体中的等压面静止液体中质量力――重力，等压面垂直于质量力，∴静止液体中的等压面必为水平面算一算：1. 如图所示的密闭容器中，液面压强p 0＝9.8kPa ，A 点压强为49kPa ，则B 点压强为39.2kPa ,在液面下的深度为3m 。
四、绝对压强、相对压强和真空度的概念1.绝对压强（absolute pressure ）：是以绝对真空状态下的压强（绝对零压强）为起点基准计量的压强。
一般 p ＝p a +γh2. 相对压强（relative pressure ）：又称“表压强”，是以当时当地大气压强为起点而计算的压强。
可“＋”可“– ”，也可为“0”。
p '＝p-p a3.真空度（Vacuum ）：指某点绝对压强小于一个大气压p a 时，其小于大气压强p a 的数值。
水力计算学习单元静水压强与静水压力计算
学习单元二 静水压强与静水压力计算【教学基本要求】1．正确理解静水压强的两个重要特性和等压面的性质。
2．掌握静水压强基本公式和物理意义，会用基本公式进行静水压强计算。
3．掌握静水压强的单位和三种表示方法：绝对压强、相对压强和真空度；理解位置水头、压强水头和测管水头的物理意义和几何意义。
4．掌握静水压强的测量方法和计算。
5．会画静水压强分布图，并熟练应用图解法和解析法计算作用在平面上的静水总压力。
6．会正确绘制压力体剖面图，掌握曲面上静水总压力的计算。
【学习重点】1．静水压强的两个特性及有关基本概念。
2．重力作用下静水压强基本公式和物理意义。
3．静水压强的表示和计算。
4．静水压强分布图和平面上的静水总压力的计算。
5．压力体的构成和绘制以及曲面上静水总压力的计算。
【内容提要和学习指导】本章研究处于静止和相对平衡状态下液体的力学规律。
2.1 静水压强及其特性静止液体作用在每单位受压面积上的压力称为静水压强，单位为（N/ m 2），也称为帕斯卡（P a ）。
某点的静水压强p 可表示为：（2—1） 静水压强有两个重要特性：（1）静水压强的方向垂直并且指向受压面；（2）静止液体内任一点沿各方向上静水压强的大小都相等，或者说每一点的静水压强仅是该点坐标的函数，与受压面的方向无关，可表示为p = p (x ，y ，z )。
这两个特性是计算任意点静水压强、绘制静水压强分布图和计算平面与曲面上静水总压力的理论基础。
2.2 等压面液体中由压强相等的各点所构成的面（可以是平面或曲面）称为等压面，静止液体的自由表面就是等压面。
对静止液体进行受力分析，导出液体平衡微分方程和压强全微方程，根据等压面定义，可得到等压面方程式：X d x+Y d y+Z d z = 0 （2—2） AP p A ∆∆=→∆0lim式中：X 、Y 、Z 是作用在液体上的单位质量力在x 、y 、z 坐标轴上的分量，并且（2—3） 其中：U 是力势函数。
流体力学静水压强练习题
流体力学静水压强练习题一、基本概念题1. 列出静水压强的定义。
2. 静水压强与哪些因素有关？3. 什么是绝对压强和相对压强？4. 简述液体压强随深度的变化规律。
5. 如何计算液体在某一点的静水压强？二、公式应用题1. 已知水的密度为1000 kg/m³，求深度为10m处的静水压强。
2. 某容器内液体深度为5m，液体密度为800 kg/m³，求容器底部的静水压强。
3. 一根直径为0.1m的管道内，水流速度为2m/s，求管道中心处的静水压强。
4. 某封闭容器内气体压强为1.5×10^5 Pa，容器内液体深度为3m，液体密度为1200 kg/m³，求气体对容器底部的压强。
5. 在一水坝底部，水深为20m，求水坝底部的静水压强。
三、综合分析题1. 分析液体内部压强分布规律，并说明原因。
2. 举例说明静水压强在实际工程中的应用。
3. 讨论液体静压强与液体密度的关系。
4. 如何利用静水压强原理计算液体在容器内的压力？5. 分析在深海潜水过程中，潜水员所承受的静水压强变化。
四、计算题1. 已知一圆形水池直径为10m，水深为4m，求水池底部的静水压强。
2. 一矩形水槽长20m，宽5m，水深6m，求水槽底部的静水压强。
3. 某圆柱形容器高1m，直径0.5m，容器内液体密度为1500kg/m³，求容器底部的静水压强。
4. 一潜水员在海底作业，水深为50m，求潜水员所承受的静水压强。
5. 一艘船在海上航行，船底距海平面深度为15m，求船底的静水压强。
五、判断题1. 液体内部的压强处处相等。
（）2. 静水压强与液体深度成正比。
（）3. 液体压强与液体密度无关。
（）4. 绝对压强总是大于相对压强。
（）5. 液体静压强在水平方向上是不变的。
（）六、选择题A. 液体的密度B. 液体的温度C. 液体的深度D. 重力加速度2. 在同一液体中，下列哪个深度处的静水压强最大？A. 5m深处B. 10m深处C. 15m深处D. 20m深处A. 静水压强随深度增加而减小B. 静水压强在液体表面处最大C. 静水压强在液体内部处处相等D. 静水压强与液体密度成正比4. 在一个密闭容器内，液体上方气体的压强为50kPa，液体深度为2m，液体密度为1000 kg/m³，容器底部的总压强为多少？A. 100 kPaB. 150 kPaC. 200 kPaD. 250 kPaA. P = ρghB. P = ρgh^2C. P = ρg/hD. P = ρg^2h七、填空题1. 液体的静水压强是由__________、__________和__________共同作用产生的。
3压强计算基准与量度单位§2-4测量压强仪器§2-5静水压
z1
p1
g
z2
p2
g
p1
1
z1
p2
2 z2
0
0
静压强基本方程的几何意义和物理意义
为了进一步理解静水压强基本方程式，现在来讨论该 方程的物理意义和几何意义
1.物理意义 式中：
z 的物理意义表示为单位重量流体对某一基准面的位置
势能。
式中的
表示p单位重量流体的压强势能。
g
这可说明如下：如图所示，容器离基准面z处开一个小孔，
【解】 列1—1截面等压面方程，则
p0 pa H2 0 g(h1 h4 )
pa H20 g(1.0 0.6) pa 0.4H20 g （a）
列2—2截面等压面方程，则
p0 H20 g(h4 h3 ) pa Hg g(h2 h3 ) （b）
把式（a）代入式（b）中
pa 0.4H20 g H20 g(0.6 h3 ) pa Hg g(0.2 h3 )
米水柱 (mH2O) 1.02×10-4 10 10.33 10.2 0.703
毫米水柱 (mmHg) 75.03×10-4 735.6 760 750.2 51.71
磅/英寸 2 (lbf/in2) 1.45×10-4 14.22 14.69 14.50 1
[例题]封闭盛水容器中的玻璃管两端开口，如图所示，已知玻璃管
cos(
n,
X
)
1 6
Xdxdydz
0
▪ 因为
dAn
cos( n, X )
dAx
1 dydz 2
▪ 代入上式得：
pX
pn
3
Xdx
0
▪ 当四面体无限地缩小到0点时，上述方程中最后一项近于
《水力分析与计算》静水压强计算
《水力分析与计算》静水压强计算水力分析与计算中，静水压强计算是一项非常重要的计算工作，它是水力学领域中一项基础性的计算方法。
静水压强计算是指在水静止的情况下，根据流体的密度和高度差等参数，计算出水产生的压力。
本文将从静态压力的定义、计算公式、应用领域等方面进行详细介绍。
首先，我们来看一下静态压力的定义。
静态压力是指流体在静止的水体中产生的压强。
当水不流动时，水的重力作用于水体上，会产生压力。
这个压强是由水的密度和水深决定的。
单位面积上的压强可以用公式P=rho*g*h来计算，其中P表示压强，rho表示水的密度，g表示重力加速度，h表示水的高度（即深度）。
然后，我们来看一下静水压强计算的具体公式。
根据上面的定义，静水压强的计算公式为P=rho*g*h。
在这个公式中，我们需要知道水的密度、重力加速度和水的高度。
水的密度是一个可以查得到的常数，大约为1000千克/立方米。
重力加速度是地球上的一个固定值，约为9.8米/秒的平方。
而水的高度就是我们需要测量的水深。
将这些数值代入公式中，就可以得到静水压强的数值。
静水压强的计算在很多工程领域中都有重要的应用。
例如，在水库的设计中，需要计算水库底部的最大静水压强，来判断水库底板的稳定性。
在水闸的设计中，需要计算水闸底部的静水压强，来确定水闸的尺寸和材料的选择。
此外，在水电站、水泵站等水力工程中，静水压强也是一个重要的参数。
因此，准确计算静水压强对于工程设计和安全运行非常重要。
在实际计算中，除了使用上述的基本公式外，还需要考虑到一些特殊情况和修正因素。
例如，如果水不是静止的，而是有一定的流动速度，那么需要考虑动态压力的影响。
此外，在计算静水压强时，还需要考虑水的温度、溶解氧等因素对水密度的影响。
通过引入这些修正因素，可以提高计算结果的准确性。
综上所述，《水力分析与计算》中的静水压强计算是一项非常重要的工作。
通过计算水的密度、重力加速度和水的高度，可以得出静水压强的数值。
静水力学
p0
相对压强为什么是负值？ 什么位置处相对压强为零？
pk pa p 98 59.8 38.2kN / m2
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4 作用于平面上的静水总压力
静 水 总 压 力
图解法—适用于矩形平面
解析法—适用于任意形状平面
图解法——作用于矩形平面上的静水总压力的计算 表示静水压强沿受压面分布情况的几何图
为平面对OX轴的面积矩
A为受压面的面积。
其中p ρgh A (1) FP ρgsinαYc A c为受压面形心点的压强； c
所以静水总压力的大小为
FP Pc A
解析法——作用于任意形状平面上的静水总压力
(2) 静水总压力的方向 Fp垂直指向受压面 (3) 静水总压力的作用点 总压力Fp对OX轴的力矩为
液体平衡微分方程 重力作用下静水压强的分布规律 作用于平面上的静水总压力
1 什么是静水压强
FP Байду номын сангаасP
平衡液体内部相邻两部分之间相互作用的力或 液体对固体壁面的作用力为静水压力，用FP表示。 面平均静水压强 静水压强
p FP A
p lim
FP A0 A
单位：N/m2、kN/m2 、Pa 、kPa
ρfxdxdydz ρfydxdydz ρfzdxdydz
p p dx dx ( p p )dydz x x 2 2
dx
A dy
dz
p (p
p p dx dx )dydz x x2 2
依平衡条件： Fx 0
y
x
则
p dx p dx (p )dydz ( p )dydz f x dxdydz 0 x 2 x 2
p0=pa
静水压强的基本公式
静水压强的基本公式静水压强，听起来是不是有点让人摸不着头脑？别担心，咱们今天就来好好聊聊这个静水压强的基本公式。
先来说说啥是静水压强。
想象一下，有一个安静的池塘，水面平静得像一面镜子。
这时候，水对池塘底部或者池壁的压力产生的效果，就是静水压强啦。
静水压强的基本公式是P = ρgh 。
这里的 P 代表静水压强，ρ 是水的密度，g 是重力加速度，h 则是计算点距离水面的深度。
咱们来举个例子感受一下这个公式的魔力。
有一次我去游泳馆，看到泳池底部的瓷砖有些破损。
我就想啊，这泳池里的水对池底的压强得有多大，才会让瓷砖都受不了呢？假设这个泳池水深 2 米，水的密度咱们就取 1000 千克/立方米，重力加速度是 9.8 米/秒²。
那按照公式算一下，静水压强 P = 1000×9.8×2 = 19600 帕斯卡。
这么大的压强，难怪瓷砖会破损呢！再比如说，家里的鱼缸。
如果鱼缸比较高，水比较深，那底部受到的静水压强就会比较大。
要是鱼缸的材质不够结实，说不定就会出问题。
在实际生活中，了解静水压强的基本公式可太有用啦。
比如建水坝的时候，工程师们就得精确计算水对坝体的压强，要不然水坝可就不安全啦。
还有在水下作业的潜水员，他们也得知道不同深度的压强，才能保证自己的安全。
说到这，我想起有一次去海边玩。
我站在浅水区，感觉水的压力还不大。
但当我往深水区走了几步，明显能感觉到水对身体的压力在增加。
这其实就是因为深度增加，静水压强变大了。
总之，静水压强的基本公式虽然看起来简单，但它在我们的生活中有着广泛的应用。
无论是大工程还是小细节，都离不开它的身影。
只要我们多观察、多思考，就能发现这个公式无处不在，为我们的生活带来便利和安全。
《水力分析与计算》静水压强计算
《水力分析与计算》静水压强计算水力学是研究水的运动规律和水力力学性质的学科，其中水力分析与计算是水力学研究的重要内容之一、在实际工程中，对于水力压力的计算是非常重要的，因为它关系到工程的安全性和稳定性。
本文将重点介绍静态水压力的计算方法。
一、静水压强的基本概念静水压强是指在静止的水体中，由于自身重力作用产生的压力。
它是依据流体静力学的基本原理得出的。
静水压强与液体的密度和液体所处的深度有关，一般采用以下公式进行计算：P=γ*hP为静水压强，单位为帕斯卡（Pa），1Pa等于1N/m²；γ为液体的密度，单位为千克/立方米（kg/m³）；h为液体所处的深度，单位为米（m）。
二、静水压强计算的基本步骤静水压强的计算步骤如下：1.确定液体的密度，可以通过查阅相关材料或实验数据来获取。
2.确定液体所处的深度，通常是从液体的表面到研究点的垂直距离。
3.将液体的密度和深度代入公式，计算静水压强。
三、静水压强计算的实例分析以一个长方形水箱为例，假设水箱的长为4米，宽为3米，高为2米。
求在水箱底部边缘的静水压强。
1. 确定液体的密度：假设液体是水，其密度为1000千克/立方米（kg/m³）。
2.确定液体所处的深度：水箱底部边缘到水面的垂直距离为2米。
3.计算静水压强：P=γ*h=1000*2=2000帕斯卡（Pa）四、考虑水压力分布的进一步分析上述的静水压强计算假设液体的密度均匀分布，并且压力在液体中是均匀分布的。
然而，在实际的工程中，由于液体的运动和空气的存在，水压力分布并不是均匀的。
对于了解水压力分布情况，可以通过简单的理论分析和模拟计算来进行。
例如，可以使用有限元方法对水压力进行模拟计算，进而得到水压力的分布图。
此外，还可以通过风洞实验等手段对水压力进行实际测量，以验证计算的准确性。
总结起来，《水力分析与计算》中静水压强的计算是非常重要的内容。
通过掌握静水压强的计算方法，可以准确地评估工程中液体压力对结构的影响，保证工程的安全性和稳定性。
静水压强及其特性重力作用下静水压强的分布规律
静水压强及其特性重力作用下静水压强的分布规律静水压强是指水对物体表面单位面积的压力，是由于水的重力作用所引起的。
下面将针对静水压强以及其特性和重力作用下静水压强的分布规律进行详细论述。
首先，静水压强的计算公式为P = ρgh，其中P表示静水压强，ρ表示液体的密度，g表示重力加速度，h表示液体的深度。
静水压强的特性如下：1.静水压强与液体的密度成正比，密度越大，静水压强越大。
2.静水压强与重力加速度成正比，重力加速度越大，静水压强越大。
3.静水压强与深度成正比，深度越大，静水压强越大。
接下来讨论重力作用下静水压强的分布规律。
在重力作用下，静水压强随着深度增加而增加。
这可以通过公式P = ρgh来解释，因为深度h的增加会导致静水压强的增加，从而使得液体对物体表面的压力增加。
静水压强的分布规律主要涉及两个方面：深度的增加和液体的表面形状。
1.深度的增加：湛水深度越大，静水压强越大。
例如，当我们深潜到更深的水下，我们会感觉到水的压力越来越大，这是因为深度增加导致静水压强增加。
在一个封闭的容器中，重力作用下的静水压强也会随着深度的增加而增加。
2.表面形状：如果一个液体被装在一个容器中，并且液体表面是水平的，那么液体对容器中任意一点的压力是相等的。
这是由于液体的分子间相互作用力的均衡所导致的。
但是，如果液体表面不是水平的，而是倾斜或弯曲的，那么液体对容器中不同点的压力是不相等的。
例如，当一个液体被装在一个U型管中时，液体对管的两侧的压力是不相等的。
在一个U型管中，液面高度的差异导致液体对管的两侧的压力不同。
液体在高处的压强要大于液体在低处的压强。
这种现象可以通过斯涅尔定律来解释，斯涅尔定律指出，光线在由一个折射率不均匀的介质中传播时，会发生折射。
综上所述，静水压强是指水对物体表面单位面积的压力，是由于水的重力作用所引起的。
在重力的作用下，静水压强随深度的增加而增加。
此外，静水压强的分布规律还受液体表面形状的影响。
水力学第2章 水静力学
pA gL sin
当被测点压强很大时：所需测压管很长，这时可以 改用U形水银测压计。
2.6.2 U形水银测压计
在U形管内，水银面N-N为等压面，因而1点和2点压强相等。
对测压计右支 p2 pa m gh
对测压计左支
p1
p' A
gb
A点的绝对压强
p
A
pa
m gh
gb
A点的相对压强
量力只有重力的同一种连续介质。对不连续液体或一
个水平面穿过了两种不同介质，位于同一水平面上的
各点压强并不相等。
2－5 绝对压强与相对压强
2.5.1 绝对压强
假设没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强， 称为绝对压强。总是正的。
2.5.2 相对压强 把当地大气压作为零点计量的压强，称为相对压强。相
p
' A
p0
gh1
25
9.8 5
74 k Pa
pB' p0 gh2 25 9.8 2 44.6kPa
故A点静水压强比B点大。 实际上本题不必计算也可得出此结论（因淹没深度大的点， 其压强必大）。
例:如图，有一底部水平侧壁倾斜之油槽，侧壁角为300，被
油淹没部分壁长L为6m，自由面上的压强 pa =98kPa，油的密
面积所受的平均静水压力为：
p Fp
(1.1)
A
点的静水压强
p lim Fp A0 A
(1.2)
静水压力 Fp 的单位：牛顿（N）； 静水压强 p 的单位：牛顿／米2（N／m2），
又称为“帕斯卡”（Pa）
2.1.2 静水压强的特性 静水压强的两个重要特性：
1．静水压强的方向与垂直并指向受压面。
900水力学课件水静力学
LdA L
A
c
A
平面EF 对Ob轴的面积矩
34
P sin Lc A hc A pc A
P sin Lc A hc A pc A
式中，hc 平面形心点上的埋深，
pc 为平面形心点出的动水压强。
35
2 总压力作用点
hc P
h dP
α E
O
O O
17
1.3 重力作用下的静水压强的基本公式
1.3.1 重力作用下静水压强的基本形式
在实际工程中，作用于平衡液体上的质量力 常常只有重力，即静止液体。
18
重力作用下静水压强的计算公式: 化简得 z p z p ＝C
0
p p0 ( z 0 z )
0
式中，C 为常数，对于具体的问题是一个唯一的常数。
设总压力的作用点为（LD，bD） L sin dA sin C L dA dA
2
F
DA
令
I b L2 A
A
L
表示平面EF对Ob轴的面积惯性矩。
L’
由平行移轴定律得
I b I c L2c A
36
化简
Ic LD Lc Lc A
dx dy O y
设形心点坐标为 A=A(x,y,z) ，边长为dx,dy,dz
x
侧面中心点 左侧面 右侧面
dy , z) 2 dy （x, y , z) 2 （x, y
压强
（p
（p
面积
dxdz dxdz
8
p dy ) y 2
p dy ) y 2
质量力
x：
y： z：
静水总压力解-PPT
P bAP VP
垂直指向受压面
➢ c.静水总压力作用点—压力中心
➢矩形平面受到的静水总压力通过压强分布图的
形心，且落在对称轴上，见图
➢ 梯形压力分布 e L 2h H
图的形心距底
3 hH
b
h
➢ 三角形压力分
布图的形心距底
e L 3
P
Ap
L
e
H
（2） 任意平面上的静水总压力的计算 适用条件：受压面为任意平面。
p p' pa 94.8 98 3.2kPa
相对压强为负值，说明C 点存在真空。则
pv pa p' 98 94.8 3.2kPa
4. 压强的单位及表示方法
•一个工程大气压为 98kN/m2（Kpa）， •相当于 10 m(H2O) 或 736 mm(Hg)
• 在静水压强分布公式 z p C 中，各项都为长度单
以当地大气压为
零点，记为 p
两者的关系为:
p p p a
水利工程中，自由面上的气体压强等于 大气压强，则液体内任一点的相对压强为
p ( pa h) pa h
（3）真空压强
相对相 对压强为负 值时，其绝 对值称为真 空压强
压强
大气压强 pa
pv pa p p
O
A
A点相 对压强
合力与水平线的夹角
tg 1( pz ) tg 1( 774.6) 16.91
px
2548
压力中心D
h D 4 10 sin16.91 6.91m
静水总压力为2663KN；合力作用线与水平 方向的夹角为16.91°，合力与闸门的交点到 水面的距离6.91米。
本章小结
1．概念 （1）静水压强的两个特性； （2）静水压强方程式的几何意义和物理意义； （3） p、p、p的V 定义及其相互关系；
专题三 静水压强
注意：1、公式编号以专题编号+1、2……2、图序列号直接编1、2……3、请编好稿子后自己检查，特别是公式序号及其对应、图例序号及其对应，单位及符号等容易忽略的地方。
4、第一遍底稿做完汇总后大家讨论进行第二稿校订。
5、请大家注意交流，有好意见提出来，特别跟专业教育有关的哈。
6、字体宋字，正文五号，专题4号，知识点小4专题三 静水压强液体的静止状态有两种：一是液体相对地球处于静止状态，我们称之为静止状态，如水库、蓄水池中的水；二是指液体对地球有相对运动，但与容器之间没有相对运动，我们称之为相对静止状态，如作加速运动的油罐车中的油。
由于静止状态液体质点间无相对运动，黏滞性表现不出来，故而内摩擦力为零，表面力只有压力。
水静力学的任务，是研究静止液体的平衡规律及其实际应用。
主要内容是静止水压强的特性及其基本规律，静水压强的测算，平面壁、曲面壁静水总压力的求解方法。
知识点一 静水压强及其特性一、静水压强的定义静止液体对于其接触的壁面有压力作用，如水对闸门、大坝坝面、水池池壁及池底都有水压力的作用。
就是在液体内部，一部分液体对相邻的另一部分液体也有压力的作用。
我们把静止液体作用在与之接触的表面上的压力称之为静水压力，常以大写英文字母P 表示，受压面积常以字母A 表示。
在图1上，围绕N 点取微小面积A ∆，作用在A ∆上的静水压力为P ∆，则A ∆面上单位面积所受的平均静水压力为AP p ∆∆= p 称为A ∆面上的平均静水压强，它只表示A ∆面上受力的平均值，只有在受力均匀的情况下，才真实反映受压面上各点的水压力状态，通常受压面上的受力是不均匀的，所以必须建立点静水压强的概念。
图1在图1中，当A ∆无限缩小趋于N 点时，即A ∆趋于0时，比值AP ∆∆趋于某一极限值，该极值即为M 点的静水压强，静水压强以小写英文p 表示。
AP p A ∆∆=→∆0lim 静水压力的单位为牛顿（N ）或千牛顿（kN ），静水压强的单位为)/(/22m N 米牛顿或)/(/22m kN 米千牛顿。
静水压力计算二
z1
p1
z2
p2
它表明：在均质、连通的静止液体中，水平 面必是等压面。（连通器原理 ）
第四章 静水压力计算
第二节 静水压强的基本规律
二、静水压强方程式的意义 （一）静水压强方程式的几何意义
z1
p1
z2
p2
它表明：仅在重力作用下，静止液体内任意 两点的测压管水头相等。
（二）静水压强方程式的物理意义
第四章 静水压力计算
课后小结
静水压强及其特性 静水压强的基本规律 压强的单位和量测
测压管 水银测压计 差压计
作用于平面壁上的静水压力
图解法 解析法
作用于曲面壁上的静水总压力
第四章 静水压力计算
本章重点
静水压强特性及有关基本概念； 静水压强的计算； 平面和曲面上静水总压力的计算 。
第四章 静水压力计算
第一节 静水压强及其特性
一、静水压强 平均压强 p P
A
点压强 p lim P (KN / m2或KPa）
A0 A
二、静水压强的特性
静水压强的方向与受压面垂直并指向受压面
静水中任何一点上各个方向的静水压强大小均相等
)bl
三角形：P hbl
2
静水总压力的方向的作用点
静水总压力的方向必然垂直并指向受压平面
梯形：e L 2h1 h2 3 h1 h2
三角形：e L 3
第四章 静水压力计算
第四节 作用于平面壁上的静水压力
二、任意形状平面壁静水总压力的解析法 （大小、方向、作用点） 静水总压力的大小
一、压强的单
位
•一 个 工 程 大 气 压 为 98
第一章 水静力学
h1
h2
α
L
54
解： 绘制受压面的静水压强分布图。 受压面形心点的压强 pc ：
h1 + h2 pc = γhc = γ 2
受压面的面积 A ：
γh1
A = b⋅L
静水总压力 P ：
γh2
c
55
L
=V
43
（2）静水总压力的作用点 ） 静水总压力的作用线与受压面的交点为静水总压 力的作用点，简称压心，以 D 表示。
P
D
受压面
44
静水总压力的作用线通过静水压强分布图的形 心C。
H
P
P
C
H 3
C
H 2
静水压强分布图
45
当静水压强分布图为梯形时，可将其分为一个三 S 角形和一个矩形，面积分别为 S 1 、 2 。 相应的两个静水压力为 P1 、 2 。 P 因 P = P1 + P2
b
L
b
矩形平面
γL
压强分布图
γL
压强分布图的立体图
42
0
b
dA
L
矩形平面受到静水总压力：
p = γL
P = ∫ pdA
A
c
1 = ∫ γ L ⋅ bdL = γ bL 2 0 2 1 = ( γ L )( bL ) = p c A 2
L
L
b
1 2 = γL b 2
= Ap ⋅ b
γL
测点
γ1
b
h
γ 2 h − γ 1b = p
γ2
27
三、差压计 用于测量两点的压强差。
静水压力计算公式
静水压力计算公式
静水压力的计算方法为：P=ρgh，静水总压力的计算方法如下。
1、平面
平面上静水总压力的大小，应等于分布在平面上各点静水压强作用的总压力的总和。
（矢量的加和性）作用在单位宽度的静水总压力，应等于静水压强分布图的面积。
因此整个矩形平面的静水总压力，则等于平面宽度乘以压强分布图的面积。
2、任意平面
作用于任意平面上的静水总压力，等于平面形心点上的静水压强与平面面积的乘积。
形心点压强Pc，可理解成整个平面的平均静水压强。
扩展资料：
静水压就是指液体所产生的压强，生理学上的静水压就是机体某部位积聚的液体对其周围组织产生的压强。
例如生理学中组织液对毛细血管壁的压力。
作用在平面上静水总压力的大小P等于该平面的面积A与其形心处的压强pc的乘积，即p ＝pcA＝γhcA,hc为平面形心处于液面下的深度，总压力的方向垂直于作用面。
总压力的作用点即压力中心的位置在平面图形形心的下方，二者间的距离，可由计算确定。
作用在曲面上的静水总压力p可分别计算其铅直分力pΖ和水平分力px，然后按力的合成法确定总压力的大小和作用点。
曲面上静水总压力的水平分量等于该曲面的铅直投影平面上的静水总压力，按平面静水总压力的计算方法确定其大小、方向和作用点。
静水总压力的铅直分量等于“压力体”体积内所含液体的重量。
压力体由如下诸面围成：过曲面周界上一切点的铅垂线所构成的曲面；与液面重合的水平面。
若压力体实际上充有液体，则该铅直分力的方向向下。
若压力体并未充有液体，则该铅直分力的方向向上。
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静水压强计算
水力分析与计算
静水压强计算
主讲教师：王勤香
1
静水压强计算
静水压强计算公式：
p2 p1 h p h
等压面
1工程大气压=98kPa=10m水柱高产生的压强 p绝 pa p相
【案例1】：求静止淡水湖面下3.5m处的绝对压强、相对压强，
并分别用应力、工程大气压和水柱高表示。
解： p相 h=9.83.5=34.3Kpa
p绝 pa p相 =98 34.3=132.3Kpa
34.398 =0.35
p相=34.3Kpa 0.35工程大气压=3.5m水柱高 p绝 =132.3Kpa=1.35工程大气压=13.5m水柱高来自2静水压强计算
静水压强计算公式：
p2 p1 h p h 等压面
【案例2】：如下图所示为封闭容器，其测压管中的液面低于容器中
液面的高度为h，已知h=1m，试求：容器内液面的绝对压强、相对压
强和真空压强。
解： p1 p2 0 p2 p3 h
p3 h 9.8Kpa 0
3
2
1
p3绝 pa p3相 =98 9.8=88.2Kpa
p3真 （ h） 9.8Kpa
【案例3】 3