重力场中静止流体内的压强zhongli chang zhong jingzhi liuti nei de yaqiang

描述重力场中静止流体内部任一点受力情况的物理量。又称静压。是静止流体内所呈现的唯一应力。它给出了压力在空间各点的分布特性。流体内部各个区域因受重力影响和具有流动性而相互作用，使流体与容纳它的容器密切接触，并在与器壁接触处形成液面。器壁施于静止流体作用力的方向必须始终垂直于液面，否则流体会因不能承受切向力而产生流动，从而破坏静止状态；反之，静止流体施于器壁的反作用力也必定垂直于器壁。这 一结论也适用于通过静止流体内部任一点的截面。作用于截面△s上的平均压强为△F/△S，它是一个与△S的大小和方位有关的量。△S趋近于零时，平均压强不再与△S的大小和方位有关，而只与△S所处的点在静止流体中的位置有关。它是静止流体内任意一点压强p的精确值，即p=△_F/△S=dF/ds。式中p是静止流体内的一个标量点函数。在海平面附近，静压p约为101325帕。同种流体静止时同一水平面上各点的压强都相等，也就是说，同种静止流体内部任一水平面都是等压强面。静止流体的自由表面就是一个特殊的等压强面，其压强值处处等于大气压强。流体内处于不同高度A,B两点的压强差为pA-ρB=ρgh。式中ρ为流体密度，g为重力加速度，h为A,B两点的高度差。气体的密度ρ一般都很小，高度差不大时（如在容器内），压强差非常小，以至可忽略不计，把气体的静压看作处处相等。处于大气中的静止流体内部任一点的静压为p=p0+ρg_h。式中p₀为大气压强。由于液体很难被压缩，在距其自由表面不太大的深度h处，流体密度ρ可近似看作常量。海洋深处，海水比较明显地被压缩。在距海面8000米的深度，海水的密度ρ比海面附近的约大4%，压强随深度的增加要比线性变化稍微快一些。由于每下降10米就要增加1个大气压，所以潜水艇等潜水装置必须具有能够承受海水巨大压力的外壳。1679年，法国物理学家丹尼斯·柏潘发明了高压锅。这种锅利用较高的蒸汽静压使锅内的温度达到130℃。高压和高温加快了流体渗入食物内部的速度，因而大大缩短了烹调时间和减少了食物中维生素的损失。