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压力怎么算

压力的计算方式在不同情境下有所不同,以下是常见的两种情况:

固体间压力

在固体相互作用时,若物体处于水平面上且在竖直方向只受重力和支持力,此时物体对水平面的压力大小等于物体的重力,计算公式为F=G=mgF = G = mg ,其中FF表示压力,GG表示重力,mm是物体质量,gg是重力加速度,通常取g=9.8N/kgg = 9.8N/kg

如果物体放置在斜面上,或者受到除重力之外其他外力作用时,压力大小需要根据具体的受力分析来确定。例如,当一个物体受到一个垂直于接触面的外力FF_{外}作用时,此时物体对接触面的压力F=FF = F_{外} ;若外力不垂直于接触面,则需要将外力分解到垂直于接触面的方向来计算压力。

液体内部压力

计算液体内部某一深度处的压力,首先要算出该深度处的压强,液体压强公式为p=ρghp = \rho gh,其中pp是液体压强,ρ\rho是液体密度,gg是重力加速度,hh是深度(从液面到该点的竖直距离)。

然后根据压强定义式p=FSp=\frac{F}{S}(变形可得F=pSF = pS )来计算压力。这里FF是液体在某一面积SS上产生的压力,SS是受压面的面积。例如求液体对容器底部的压力,先算出容器底部处液体压强pp,再乘以容器底部的面积SS ,就得到液体对容器底部的压力FF

气体压力

对于封闭容器内的气体压力,理想气体状态方程pV=nRTpV = nRTpp为压强,VV为体积,nn为物质的量,RR为普适气体常量,TT为热力学温度)可用于确定气体压强,再结合F=pSF = pS算出气体对容器壁某一面积SS上的压力。在大气环境中,大气压力无处不在,标准大气压约为 1.013×105Pa1.013×10^{5} Pa,若要计算大气对某一平面的压力,同样利用F=pSF = pS,只是这里pp为当时当地的大气压强值。