静水压强实验

§1-1 静水压强实验

（Experiment of Stastic Hydraulics Pressure）

一、实验目的要求、

1、掌握用测压管测量流体静压强的技能； 2、验证不可压缩流体静力学基本方程；

3、通过对诸多流体静力学现象的实验分析研讨，进一步提高解决静力学实际问题的能力。

4、巩固绝对压强、相对压强、真空度概念。

二、实验装置、

图1.1 静水压强实验装置图

1、测压管；2、带标尺测压管；3、连通管；4、真空测压管；5、U型测压管； 6、通气阀；7、加压打气球； 8、截止阀；9、油柱；10、水柱；11、减压放水阀。

说明：

1、 所有测压管液面标高均以标尺（测压管2）零读数为基准；

2、 仪器铭牌所注?B、?C、?D系测点B、C、D标高；若同时取标尺零点作为静力学基本方

程的基准点，则?B、?C、?D亦为zB、zC、zD； 3、 本仪器所有阀门旋柄顺管轴线为开。

三、实验原理、

1、在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程为：

pz+ ? =const 或： p?p0

静水压强量测实验

一、实验目的要求、

1、掌握用测压管测量流体静压强的技能； 2、验证不可压缩流体静力学基本方程；

3、通过对诸多流体静力学现象的实验分析研讨，进一步提高解决静力学实际问题的能力。

4、巩固绝对压强、相对压强、真空度概念。

二、实验装置、

图1.1 静水压强实验装置图

1、测压管；2、带标尺测压管；3、连通管；4、真空测压管；5、U型测压管； 6、通气阀；7、加压打气球； 8、截止阀；9、油柱；10、水柱；11、减压放水阀。

说明：

1、 所有测压管液面标高均以标尺（测压管2）零读数为基准；

2、 仪器铭牌所注?B、?C、?D系测点B、C、D标高；若同时取标尺零点作为静力学基本方

程的基准点，则?B、?C、?D亦为zB、zC、zD； 3、 本仪器所有阀门旋柄顺管轴线为开。

三、实验原理、

1、在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程为：

pz+ ? =const

或： p?p0???h （1.1） 式中： z —— 被测点在基准面以上的位置高度；

p —— 被测点的静水压强，用相对压强表示，以下

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

重点：掌握静水压强的特性、基本规律、单位及量测 难点：静水压强的基本规律及其理解；静水压强的量测 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、

第四章 静水压力计算

一、是非题

1、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。

2、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。 3、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。 4、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50kPa。 5、水深相同的静止水面一定是等压面。 6、静水压强的大小与受压面的方位无关。 7、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。

二、选择题

1、根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强 （1）数值相等 （2）数值不等

（3）水平方向数值相等 （4）铅直方向数值最大

2、液体中某点的绝对压强为100kN/m，则该点的相对压强为 （1）1kN/m （2）2kN/m2 222（3）5kN/m （4）10kN/m22

23、液体中某点的绝对压强为108kN/m，则该点的相

同济大学 流体力学实验报告 静水压强实验和伯努利方程实验

实验一 静水压强实验

实验成员学号1.记录相关常数

▽A▽B（10-2m）（10-2m）

43.50

记录表格实验次数p>pp<p29.40

测压管水位读（10-2m）

▽1▽2

129.5233.80228.8234.51326.2137.20134.2229.00233.9130.42332.4230.82

▽3

31.0229.7125.6238.3436.2135.54▽436.1136.9239.3032.9233.0033.52▽557.1258.8064.1147.6150.4051.32▽657.1258.8064.1147.6150.4051.32▽753.0053.0053.0053.0053.0053.00

2.计算表格

p0

计算项目

123456

(KN/m3)

pA(KN/m3)

pB(KN/m3)

有色液体容重r

(KN/m3)p0/(▽4-▽3)

0.080.080.080.090.110.08

p0>pa

计算结果

p0<pa

0.421.342.720.561.502.881.082.023.40-0.510.401.79-0.340.682.06-0.160.772.1

篇一：水力计算 学习单元2 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/ m2），也称为帕斯卡（Pa）。某点的静水压强p可表示为：

p ? lim （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

《压强》实验专题

1、在探究“压力作用的效果与哪些因素有关”的活动中，同学们首先进行了热烈讨论和大胆猜想，接着设计了多种验证方案。然后，李亚同学按图甲所示进行操作，她觉得左拇指受压的感觉比右拇指要强得多；并且越用力，受压感觉越明显。徐真同学的实验如图乙，他观察到与手掌接触部分气球的形变较小，而用手指顶着的那部分气球形变明显；且手指用力越大，形变越明显。

实验完毕，同学们互相进行了交流，并得出结论：

⑴当压力相同时 ，压力作用的效果越明显；

⑵当受力面积相同时 ，压力作用的效果越明显。

(3)在物理学中，压力作用的效果用物理量

2、在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材（小桌、海棉、砝码、木板）设计了下图中的（a）、（b）两个实验，通过观察图（a）、（b）后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图（c）所示，通过对图（a）、（c）的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。 请你根据已学过的压强知识分析：

（1）小明和小华是根据

清华大学水利水电工程系水力学实验室

水 力 学 流体力学

课程教学实验指示书

平面上的静水总压力量测实验

原理简介

在已知静止液体中的压强分布之后，通过求解物体表面A上的矢量积分 ?∫∫pndA 即可

A

G

得到总压力。完整的总压力求解包括其大小、方向、作用点。 一. 静止液体作用在平面上的总压力

z 这是一种比较简单的情况，是平行力系的合成，即

GG

?∫∫pndA=?n∫∫pdA.

A

A

作用力垂直于作用面，指向自己判断。

z 静压强分布是不均匀的，沿铅垂方向呈线性分布，

其平均值为作用面（平面图形）形心处的压强。总压力大小等于作用面形心C处的压强pC乘上作用面的面积A，即

∫∫pdA=pCA.

A

z 如果平面上作用着均匀分布力，其合力的作用点

将是作用面的形心，而静压强分布是不均匀的，浸没在液面下越深处压强越大，所以总压力作用点D位于作用面形心以下。 二. 矩形平面上的静水总压力

z 这是一种更加简便的情况，只要画出压强分布图就可以求出总压力的大小和作用点。单

位厚度作用面上总压力的大小等于压强分布图的面积，总压力的作用线过压强分布图的形心。

z 如压强为梯形分布，则总压力大小为：

1

P=ρg(h+H)ab

流体力学实验报告

平面上的静水总压力测量实验报告

专业 城市地下空间工程 班级 1001班 姓名 刘振林 学号 0202100103 小组成员 刘振林 孙小磊 卢双全 李艺 实验日期年月日

一、实验目的

1、测定矩形平面上的静水总压力。

2、验证静水压力理论的正确性。

二、实验原理

作用于任意形状平面上的静水总压力P等于该平面形心点的压强与平面面

积A的乘积。即P=pc·A。

矩形平面上的静水总压力等于压强分布图的体积。即P=V=Ω·b。 对于三角形分布：

P=(1/2)·H2b

e=(1/3)·H

对于梯形分布：

P=(1/2)·(H1+H2)ab

e=(a/3)·(2H1+H2)/(H1+H2)

由力矩平衡：

G·L=P·L1

式中 L1=y-e

1

流体力学实验报告

三、实验步骤

1、熟悉仪器，记录有关常数。

2、调整底脚螺丝，使水准泡居中。

3、调整平衡砣，使平衡杆处于水平状态(杆下缘与中刻度线齐平)。

4、打开进水阀门k，放水进入水箱，待水流上升到一定的高度，关闭k。

5、加砝码到砝码架上，使平衡杆恢复到水平状态。如有微差，则再加水或放水直至平衡为止。

6、记录

静水称重法

（1）基本原理：相对密度（比重）是玉石的一个重要物理性质，其定义是在4℃及标准大气压下，玉石的重量与等体积水重量的比值。玉石的重量可通过天平直接称出。根据阿基米德原理，等体积水的重量等于玉石在空气中的重量减去玉石在水中的重量。这样，便可以用下列公式计算出玉

石的比重。

玉石在空气中的重量（W）

玉石的密度(SG)＝

————————————————————————— 玉石在空气中的重量（W1）－玉石在水

中的重量（W2）

（2）具体步骤：

①擦净玉石，称出玉石在空气中的重量（W1）； ②取一只烧杯(纯净水瓶子也行)，加2/3杯纯净水和凉

开水，加几滴清洁剂以降低表面张力（不加也行）； ③用最细的线将玉件串好后将其放入容器内,注意:要求玉件全部入水悬浮于水中，称重玉石在水中的重量W2，注意消除气泡；

④计算玉石的密度。按照上述公式就可计算出玉石的密度。 举例：

第一、