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1、学习情境一静水压强与静水压力计算1.1液体的认知1.1.1液体的基本特性一、液体与固体、气体的区别口然界物质分为气体，固体和液体.固休的主耍特性是有：固定的形状，在外力作用下不易变形。液体和气体统称为流体，其共同特性是易流动和变形，液体和气体的主要区别是在外力的作用下液体不易压缩，而气体易压缩。所以液体：易流动、不易压缩。二、连续介质的概念在实际水流中，由水分子组成，水分子与水分子Z间存在有空隙，如果按实际情况去研究,是相当困难的，由于水力学是为工程服务的，不盅研究水分子的运动（即微分运动）情况,只需研究宏观的机械运动，而分子间的空隙
2、与研究的的范围相比小的多，在水力学研究中，认为研究工作的液体是由无数的液体质点组成的无空隙的连续体一一这种抽象化的液体模型即为1753年由欧拉提出来的连续介质假设。因此我们研究的液体是均质等向的连续介质。有了连续介质的概念，我们就町以用数学中的连续函数理论来研究液体的运动。1.1.2液体的主要物理力学性质（一）惯性由此町见惯性力又町用质量力来表示m大m惯性——物体保持原有运动状态的性质。惯性用惯性力来表示，其大小为，F=-maF大,m小F小。对于均质液体来说，质量可用密度来表示。同一液体随温度和压强变化，但变化甚小，一般可看成是常数。
3、当一个标准大气压下T=4°C,p=IQQQkg/m。（二）万有引力特性万有引力特性——运动物体之间相互吸引的性质，地球対物体的吸引力为重力或重量。G=mg单位NkN8——重力加速度，g=9.8m/s2均质液体，重力用容重（重度）:Y=9.8kn/m3y=I33.3kn/tn3例1：己知某液体的°=983.3kg//,求该液体的质量和容重。解：因为"芳m=pV=983.3x6=5899.8(^)=Pg=983.3x9.8=9636.3(^3)（三）粘滞性1、粘滞性液体在运动状态下，内摩擦力抵抗剪切变形的性质叫粘滞性，粘滞性是在液体运动吋
4、显示出来，即静止吋液体不能承受切力,主要抵抗剪切变形。2、牛顿内摩擦定律（见书上图1-1）为不同的水深dy单位而积上的摩擦力（粘滞切皿变）Tdu4——相对流层所接触的而积“——动力粘滞系数———水流流速沿水深的变化率，dy这两式为牛顿内摩擦定律。t=/a—贝dr-—为线性关系dydy〃与液体的种类有和温度有关，见表1・1（主要为水的）从表中可看出厂大"越小，〃越大粘滞性越大。3、粘滞力系数水力学屮，液休的粘滞性还可以用V=为运动粘滞系数加2/$经验公式：A0.017751+0.0337t+0.000221t2牛顿内摩擦定律只适作于牛顿
5、液体（油，酒楮，水银）对于非牛顿液体（血浆，泥浆,牙膏）将用另外公式。例：一极薄平板在厚度为4沏的液流层中以U=0.8m/5的速度运动，动力粘滞数“I•为“下的2倍,两层油在平板上产生的总切应力为T=30N/m2,^求“上、“下？du“r=i.0(N.s/m2)“f,du0-8“解：已知——=——=20dy0.04z1、du1卜L2Ldy30_=l・5“上x20“F=—ju
6、=0.5(N.$/加2)4^（四）液体的压缩性1）压缩性的定义：液体受压后，体积缩小的性质，其大小可用0=-也dp2）弹性当外力去掉后，液体恢复原状的性质其大小k
7、=2由于液体被压缩时,质最不会改变，则空二空所以0」空五）表面张力特性定义由于液体自由表而受到一微小张力的性质，这是一种局部水力现象以上五种性质中，由于压缩性，表而张力特性影响很小，只有特殊情况卜•考虑，前三种较为重要.1.1.3实际液体和理想液体由于实际情况液体存在有粘滞性，而且对液体运动的影响较为复杂，确定起来是很困难的，为简化方便，提出理想液体——均质液体不可压缩，没有粘滞性和表而张力的连续介质,区别没有粘滞性。1.1.4作用在液体上的力无论在平衡（静止）或运动状态均受各种力的作用，按其物理性质有惯性力、重力、摩擦力、弹性力和表
8、面张力等。在水力学屮按其作用形式和特性可分为：一.表面力作用在液体表面上的力与表面积成正比又叫表而力。1＞液体接触面上产生的水压力、压力、压强垂直作用而。2＞液层Z间的内摩擦力、粘滞力、平行作用而。二.质量力由液体质量与体积成正比，所以又叫体积力。作用在单位质量上的质量力为单位质量力f=—在X,y,z处标轴上投影。在Z轴上与铅垂方向一致扎与规定的方向相同为正,那么作用于单位质量液体卜•的重力在各坐标的力x=0,y=0Z=-mg/m=-g1.2静水压强与静水压力计算液体的静止状态：1）相对地球处于静止状态水库蓄水池2）液体对地球冇相对运
9、动与容器没冇相对运动，相对静止。木章的基本任务：研究静止液体的平衡规律及其实际应川。1.2.1静止压强及其特性一、静水压强1静水压力：水对所接触面上的压力；NkN用p表示。2静水压强:单位面积上所受的静水总压力—APp—
