压强的三个公式为:
1. p=F/S:这是压强的定义公式,适用于固体。压强等于压力除以受力面积。
2. p=ρgh:这是液体压强的计算公式,适用于液体。液体内部的压强等于液体密度、重力加速度和深度的乘积。
3. F=G:当物体放在水平面上且重力可以忽略时,物体所受的压强等于支持力。这是一个简单的压强等式,适用于水平面上的固体。
请注意,以上公式中的符号可能因不同的单位制而略有差异。例如,压力、受力面积、密度、重力加速度和深度的单位可能因单位制而不同。因此,在使用这些公式时,请确保使用正确的单位并遵循单位制的要求。
例题:一个水桶的容积为5升,桶壁的厚度不计,桶壁的面积为0.5平方米。现在水桶中装满了水,水的深度为1米。求水桶底部受到的压力和压强。
解析:
已知水桶的容积为:5升 = 5 × 10^-3立方米
已知水桶中水的深度为:1米
根据容积 = 底面积 × 深度,可计算出水桶底部的面积:
5 × 10^-3 / 1 = 0.05平方米
已知桶壁的面积为:0.5平方米
由于桶壁的厚度不计,所以桶壁的面积实际上是桶底部的面积加上桶侧壁的面积。因此,桶侧壁的面积为:
0.5 - 0.05 = 0.45平方米
已知水的密度为:1千克/立方米
根据密度 = 质量 / 体积,可计算出水的质量:
$1 \times 5 \times 10^{-3} = 0.05$千克
由于水桶底部受到的压力等于水的重力,所以可求出压力:
$F = G = mg = 0.05 \times 9.8 = 0.49$牛顿
已知水的深度,可求出水的压强:
$p = \rho gh = 1 \times 9.8 \times 1 = 9.8$帕斯卡
答案:
水桶底部受到的压力为0.49牛顿,压强为9.8帕斯卡。
总结:这个例题通过已知的水桶容积、水的深度、桶壁面积、水的密度、水的质量、重力等参数,求出了水桶底部受到的压力和压强。其中用到了压强的三个公式:F=G、p=F/S和p=ρgh。其中F=G是压强的基本公式,适用于所有压力问题;p=F/S适用于固定受力面积的情况;p=ρgh适用于液体或气体产生的压强问题。在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的公式进行计算。