Question

连通器的原理是什么

Answer 1

连通器的原理如下：

连通器的原理可用液体压强来解释。若在U形玻璃管中装有同一种液体，在连通器的底部正中设想有一个小液片AB。假如液体是静止不流动的。左管中之液体对液片AB向右侧的压强，一定等于右管中之液体对液片AB向左侧的压强。

因为连通器内装的是同一种液体，左右两个液柱的密度相同，根据液体压强的公式p=ρgh可知，只有当两边液柱的高度相等时，两边液柱对液片AB的压强才能相等。所以，在液体不流动的情况下，连通器各容器中的液面应保持相平。

连通器原理的证明：

先来看特殊情况，当连通器为U形管时，在g≠0且其相对于U形管内的各个部分的值相等的情况下，向U形管内注入同一种密度均匀的液体，当液体相对于U形管静止时，在U形管内的液体中假想有一片薄膜将其两侧的液体完全隔离。

显然，此时薄膜是平的，即薄膜一侧的液体（设为a）对薄膜的压强等于薄膜另一侧的液体（设为b）对薄膜的压强，即pa=pb，又因为液体压强的公式为p=ρgh，且已知ρa=ρb，g≠0且其为定值，所以ha=hb，即U形管的两个容器内的液面保持相平。一般情况同理。

（注：g≠0且其相对于连通器内的各个部分的值都相等⇒g≠0且其为定值，同一种密度均匀的液体⇒ρa=ρb。）