一个装满水的立方体容器,中间突然插入一个封闭的金属板子,将容器的水分为上下部分。请问下部分的液体压强应该从最上部液体顶部的水面计算还是从金属板计算?下部分液体的压强是否还受上部分液体的影响?

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4个答案
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scythe7三只脚的猫

2017-03-27 11:08

常规做题会认为水是不可压缩的,但绝对刚体同时也是不存在的。

这其实是一个设定自悖的问题。必须排除其中一种设定的时候,我们按实际效果排除前一种,即水可以压缩,只是压缩幅度相当小。

所以,在罐子下方的水是受到压缩的,施与罐壁的压力来自被压缩的水的弹性势能。因此插入的板也会受到相同的压力,上下沿的压力基本相等方向相反。如果像大变活人里那样,一块板分成两块板,移开两边容器,板就失去了一边的压力,因而会在单面压力之下变形,直到板自身的弹性势能抵消水之前压力的弹性势能。而水会因为分割面的弹性形变而略微改变自身的体积,失去一部分弹性势能。最终达到新的平衡。

简单说起来,就是分隔板会外鼓,内含的是受压水,但压力会比分割前略小。

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支持者: 孤独旅人 八索

这题目tmd简直就是要猜出题人的意图了。

事实上按上面算还是按下面算直接取决于下面的水是否收到上面的压力而发生形变,而根据这个题目对应的知识阶段,水应该是一种不可压缩的液体。


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支持者: 梁兵兵

如果是完全隔开且那块板子不变形,就从金属板那儿计算,不仅如此,那块板子还可以把大气压强隔离掉。可实际上,那块板子肯定要变形将压强传递下来!

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如果是初高中的题目,相当于灌满水并且密封没空气的水槽上面再摞一个水槽,求下面的水槽某点压力。

PS:初中高中的水都是不可压缩。

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