静止流体的力学性质精选PPT.ppt

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1、静止流体的力学性质第1页，此课件共39页哦7-1靜止液體壓力n壓力的定義與靜止液體內的壓力 n（圖示）液體之壓力各方向成對n（圖示）說明P=ghn靜止液體壓力的性質n（圖示）連通管 n例題一第2页，此课件共39页哦壓力的定義與靜止液體內的壓力n壓力：物體在單位面積上所受的垂直力 n壓力的單位：絕對單位為牛頓/公尺2、達因/公分2或磅達/呎2；若採用重力單位為公斤重/公尺2、公克重/公分2或磅/呎2。n靜止流體內任一點均受有各方向壓力成對的作用。其向下者，稱為下壓力；向上者，稱為上壓力；向左右水平方向者，稱為旁壓力。第3页，此课件共39页哦（圖示）液體之壓力各方向成對第4页，此课件共39页哦（圖

2、示）說明P=gh第5页，此课件共39页哦靜止液體壓力的性質n靜止液體內任意一點，其所受任何方向的壓力均相等，即上壓力、下壓力及旁壓力均相等。n靜止液體內在同一水平面上各點所受壓力均相等，不 因容器之形狀及大小不同而改變。n靜止液體內上下兩點間的壓力差P，正比於二點間 的深度差h與液體密度之乘積。n靜止液體內的壓力，均與接觸面成垂直。第6页，此课件共39页哦（圖示）連通管 第7页，此课件共39页哦例題一某消防車最大水壓為40牛頓/公分2，設臺北市某大樓每層樓高3公尺，則每層樓需要水壓多少牛頓/公分2？消防車能噴到幾層樓高？（設當地重力加速為1000公分/秒2）解：(1)由P=gh=1 1000

3、3 102 =300000（達因/公分2）=3（牛頓/公分2）每層樓需水壓3牛頓/公分2 (2)（層）第8页，此课件共39页哦7-2帕斯卡原理n帕斯卡原理與水壓機公式說明n（圖示）帕斯卡原理n（圖示）水壓機n例題二第9页，此课件共39页哦帕斯卡原理與水壓機公式說明n帕斯卡原理：密閉容器內之液體，若某一部分受一 壓力時，這壓力必將傳遞到液體的每一部份，且其 強度不變。n水壓機是利用帕斯卡原理製成的。設大活塞面積為A，受力F，小活塞面積為a，施力為 f 則 第10页，此课件共39页哦（圖示）帕斯卡原理第11页，此课件共39页哦（圖示）水壓機第12页，此课件共39页哦例題二如上圖的水壓機，設大小兩活

4、塞的半徑分別為 20 公分 及2公分，今欲將1000公斤重的重物由大活塞舉起，則小活塞應施力若干？解：設大活塞面積為A平方公分，小活塞面積為a平方 公分，則 A=202=400（平方公分）a=22=4（平方公分）由 第13页，此课件共39页哦7-3亞基米得原理及其應用n亞基米得原理與沈體及浮體浮力n亞基米得原理的實驗（圖示）n亞基米得原理n例題三n例題四第14页，此课件共39页哦亞基米得原理與沈體及浮體浮力n亞基米得原理：物體在流體中，因受浮力所減輕的重 量等於該物體所排開的流體的重量。n沉體浮力=沉體在空氣中重量沉體在液體中重量 =沉體所排開同體積液體重量n浮體浮力=浮體重量=浮體所排開液體

5、重量（因空氣密度遠比液體密度小，故空氣的浮力常被忽略）第15页，此课件共39页哦亞基米得原理的實驗（圖示）第16页，此课件共39页哦亞基米得原理由液體壓力說明之圖示第17页，此课件共39页哦例題三有一物體在空氣中用彈簧秤稱之，重200公克重，若將其浸沒於密度為2公克/立方公分的液體中稱之重為150公克重，試求：(1)此物體之體積(2)此物體之密度解：(1)物體浮力B=200 150=50（公克重）又B=Vg 50 980=2 V 980 所以V=25（立方公分）(2)由密度之定義 得物體密度 （公克/立方公分）第18页，此课件共39页哦例題四有一浮出水面的冰塊，其浮出水面的體積為80立方公分，

6、若冰的密度為0.92公克/立方公分，水的密度為1公克/立方公分，試求冰塊的總體積為多少？解：設冰塊的總體積為V立方公分，則冰塊沒入水中的體積為（V80）立方公分 由亞基米得原理 0.92V=（V80）1 得V=1000（立方公分）第19页，此课件共39页哦7-4大氣壓力及其量度n大氣壓力與壓力計n（圖示）托里切利之大氣壓力實驗n（圖示）開管式壓力計 n（圖示）佛廷式氣壓計 n大氣壓力單位n例題五第20页，此课件共39页哦大氣壓力與壓力計n標準大氣壓力：在緯度45o海平面處，溫度為0時，高76Hg所產生的壓力，簡稱1大氣壓。n開管式壓力計：若待測密閉容器氣體壓力P大於大氣 壓力P0，且水銀柱高度

7、差h，則 P=P0+gh第21页，此课件共39页哦（圖示）托里切利之大氣壓力實驗第22页，此课件共39页哦（圖示）開管式壓力計第23页，此课件共39页哦（圖示）佛廷式氣壓計第24页，此课件共39页哦大氣壓力單位n1大氣壓=76 cmHg =760 torr（托）=1033.6 gw/cm2 =1.013 105 牛頓/米2 =1.013 105 帕斯卡n氣象學上大氣壓力單位為巴（bar）及毫巴（millibar）1巴=1.0 105牛頓/米2 =1.0 103hPa 1毫巴=103巴n1大氣壓等於1013毫巴第25页，此课件共39页哦例題五湖水的深度為10.2公尺，設大氣壓力為75公分水銀柱，

8、且湖底與湖面溫度相同，試求若在湖底體積為 2立方公分的氣泡升至水面時，其體積為若干?解：設氣泡在湖底之壓力為P1，體積為V1；氣泡在湖面之 壓力為P2，體積為V2，則P1=大氣壓力+水的壓力 =75 13.6+10.2 102 1 =2040（公克重/平方公分）V1=2（平方公分）P2=75 13.6=1020（公克重/平方公分）因湖底與湖面溫度相同，由波以耳定律 P1V1=P2V2 2040 2=1020V2 得V2=4（立方公分）第26页，此课件共39页哦7-5液體的表面張力與毛細現象n內聚力、附著力與表面張力公式說明n（圖示）表面張力現象n（圖示）表面張力之測量n（表）常見液體之表面張力

9、n例題六n（圖示）毛細現象第27页，此课件共39页哦內聚力、附著力與表面張力公式說明n內聚力：同類分子之間的吸引力 n附著力：不同類分子間之吸引力 n表面張力的大小是指在液體界面單位長度上所受的 垂直拉力。n表面張力的大小與液體種類有關，隨溫度之增加而 減小n表面張力公式n毛細現象是由內聚力與附著力交互作用的結果 第28页，此课件共39页哦（圖示）表面張力現象第29页，此课件共39页哦（圖示）表面張力之測量第30页，此课件共39页哦（表）常見液體之表面張力第31页，此课件共39页哦例題六如上圖測量表面張力之裝置，U形框水平邊長為1公分，若液膜破裂的最小重量為4公克重，則液體之表面張力為多少公克

10、重/公分？解：由公式第32页，此课件共39页哦（圖示）毛細現象水銀因內聚力大於附著力水銀面成凸形。水水銀第33页，此课件共39页哦7-6白努利方程式及其應用n流體連續性方程式與白努利方程式n（圖示）流體在狹窄部分流速較快n（圖示）白努利方程式說明（補充）n（圖示）流速快壓力小（補充）n（圖示）飛機之上升第34页，此课件共39页哦流體連續性方程式與白努利方程式n流體連續性方程式：流體流過兩個截面積為A1 與 A2，流速分別為1與2，若流體之密度均相同，則 A11A22n白努利方程式：P表壓力，表流體密度，表流體流速，h表流體高度 第35页，此课件共39页哦（圖示）流體在狹窄部分流速較快第36页，此课件共39页哦（圖示）白努利方程式說明(補充)第37页，此课件共39页哦（圖示）流速快壓力小(補充)第38页，此课件共39页哦（圖示）飛機之上升第39页，此课件共39页哦