题目内容
如图8.1—3,试求甲、乙、丙中各封闭气体的压强p1、p2、p3、p4。(已知大气压为p0,液体的密度为ρ,其他已知条件标于图上,且均处于静止状态)
p0-ρgh,p0+ρgh,p0-ρg(h1-h2)
由于各液体都处于平衡状态,对于密闭气体的压强,可用平衡条件进行求解。这类题常以封闭气体的液柱或固体为研究对象。图甲以液柱为对象,液柱受3个力,即液柱受重力mg,上液面受到密闭气体向下的压力p1S,下液面受到大气向上的压力p0S,其中S是液柱截面积,m是液柱的质量(m=ρhS)。
由平衡条件得 p0S=p1S+mg=p1S+ρhSg
则p1=p0-ρgh
也可以这样求密闭气体压强。以甲图中液柱的下液面为对象,因液柱静止不动,液面上下两侧的压强应相等。该液面下侧面受到大气向上的压强p0,上侧面受到向下的两个压强,一是液柱因自身重力产生的向下压强ρgh,另一是密闭气体压强p1,被液体大小不变的传到下液面上,所以下液面的上侧面受到向下的压强为p1+phg ,根据液面两侧压强相等可得
p0=p1+ρgh
即p1=p0-ρgh
同理可得乙图 p2=p0+ρgh
丙图 p3=p0+ρgh1,p4=p3-ρgh2=p0-ρg(h1-h2)
由平衡条件得 p0S=p1S+mg=p1S+ρhSg
则p1=p0-ρgh
也可以这样求密闭气体压强。以甲图中液柱的下液面为对象,因液柱静止不动,液面上下两侧的压强应相等。该液面下侧面受到大气向上的压强p0,上侧面受到向下的两个压强,一是液柱因自身重力产生的向下压强ρgh,另一是密闭气体压强p1,被液体大小不变的传到下液面上,所以下液面的上侧面受到向下的压强为p1+phg ,根据液面两侧压强相等可得
p0=p1+ρgh
即p1=p0-ρgh
同理可得乙图 p2=p0+ρgh
丙图 p3=p0+ρgh1,p4=p3-ρgh2=p0-ρg(h1-h2)
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