物理精英进来 压强问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/24 19:48:53
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如图一所示装置,水可以从广口瓶中流出并保持稳定的轨迹,图三水流的轨迹将随着广口瓶内液面的下降变化,图二中A,B在同一水平线上,受大气压的作用水不能流出。我猜想图一中A高于B,使得B处的水压高于A处的水压,使得水可以流出并且B处的压强差恒定为AB两处的压强差pA-pB才使得水流出并且轨迹不变,可是我不会证明。书中介绍图一装置时说“A管上端与空气相通,A处水的压强始终等于大气压,不受水面高低的影响。因此在水面降到A处以前都可以得到稳定的水柱。”我想A处压强若等于大气压那么B处压强便相当于深度为AB高度差 的水压,也就是pA-pB可我不明白为什么A处的水压是大气压呢希望大家解决我的问题,能用公式推出B处压强差没说明白之处大家说出来

图三中A管高出瓶内的水面,则瓶内的水面上的气压为大气压,从B管中流出来的水完全是在重力的作用下向外流,所以水越少,则水流越慢
图二就不用解释了
图一中,因为A管下端与外部的大气是相通的,并且随着水的流出,瓶内气压减小,A管的下端还要不断地进空气。所以A管上端开口处的压强也就等于外界的大气压,可知:在水向外流动的过程中,A管的上端的开口处的压强是定值(总等于外界的大气压),所以B管上开口端处受到的压强就等于AB之间水的竖直高度产生的压强。设A管上端开口到B管上端开口处的竖直高度为h,则在水面降到A处以前,B处的压强总是:pB=ρ水gh,所以可以得到稳定的水柱

设想图一中A处管口有一个液面,它其实就是液体和大气的交界面。这个液面几步上升也不下降(A处液面破裂之后会马上恢复,可以认为静止,便于静态分析)。因此该液面收到的上下压力相等。上面是水对它向下的压力,下面是大气对它向上的压力,两者相等,所以A处水压是大气压。

从上面往下算。B点压力大于A点,开始时候上端空气等于大气压。(水还没有开始流动)。假如同时往下流的话。那么上端会形成负压。就会阻止水继续流出。最早的在A管中形成平衡。因为A点气压小。水柱变长一点就与大气压一样了。但是此时在B管中压力还是大于大气压,还会继续流,所以B管就流出水了。水流出后,上部空气压力变小,此时A管中的水压力小于大气压。所以大气压了进来,即气泡进来了。因为只要与大气相通的地方。在同一水平面,气压都是大气压。此时上部空气压力加上A顶端到水面距离产生的水压等于大气压。是平衡的。从上面往下算。Pa=上部空气压力加上A到水面压力和,就是大气压。那你就知道B点压力了,还有他们的压力差,和上部空气压力和A到水面距离无关。

是否可以认为图1中广口瓶中水是准静止的呢?如果是,只要B处压强恒定即可。假设瓶中A以上水是准静止的,那么根据平衡原理,A处水平面的压强就是大气压,那么B处的压强也就不变啦~!