Question

关于液体压强计算公式

P=F/S不是可以推导出P=roll*g*h吗?为什么求液体压强时前一个公式和后一个公式的结果不一样?两个公式不是相等的吗?

Answer 1

是的，由P=F/S是可以推导出 P=ρ*g*h，但这是在液体容器为规则均匀的柱体容器的前提下推导出来的，所以公式 P=F/S的使用条件仅适用于这种柱体容器。但 P=ρ*g*h这个公式根据液体本身的特性（易流性，连通器原理、帕斯卡定律等）可以推广到任意形状的容器，只要是连通的密度均匀的液体都可以用。其实液体内部压强公式的推导完全可以不用公式P=F/S来推导，而是用更加普遍、更加一般的方法——质量力的势函数的积分来推导，只是因为这已超出中学的教学大纲了。

补充说明：
非直立柱体时液体对容器底部的压强,可用P=ρgh计算，不能用P=G/S计算；
非直立柱体时液体对容器底部的压力，可用F=PS=ρghS计算。
因为同学对这个问题疑问较多，对P=F/S和P=ρgh两个公式简单说明如下：
由P=F/S是可以推导出液体压强公式 P=ρgh，但这是在液体容器为规则均匀的柱体容器的前提下推导出来的，所以公式 P=F/S的使用条件仅适用于这种柱体容器（这一点与固体不同，固体间的压强总是可以用P=F/S来计算）。但 P=ρgh这个公式根据液体本身的特性（易流性，连通器原理、帕斯卡定律等）可以推广到任意形状的容器，只要是连通的密度均匀的液体都可以用。其实液体内部压强公式的推导完全可以不用公式P=F/S来推导，而是用更加普遍、更加一般的方法——质量力的势函数的积分来推导，只是这已超出中学的教学大纲了。
由于液体的易流性和不可拉性，静止的液体内部没有拉应力和切应力，只能有压应力（即压强），在静止的液体内部任意取出微小一个六面体，这个六面体在六个面的压力和本身的重力共同作用下处于平衡状态，设想这个六面体无限缩小时，其重力可以忽略不计，就得出作用在同一点上的各个方向的压强相等，即压强仅仅与位置坐标有关，而与方位无关。即 P=f(x,y,z)。再设想坐标x-O-y处在水平面上，z为竖直向下的坐标。液体的压强是由液体的质量力引起的，当液体对地球来说是静止时，就是由重力引起的，液体质量m=1的液体单位质量力在各坐标的分量为X=0、Y=0、Z=g，液体内部的压强与质量力的微分关系为
dP=ρ(XdxYdy+Zdz)=ρ(0*dx+0*dy+gdz)=ρgdz (从本方程看出在同一水平面上没有压强差，水平面是等压面，即前后左右压强都相等，压强仅在重力方向上有变化）。从水面z=0到水深z=h积分上式得 P=ρgh。液体压强除了密度之外完全由深度决定，这个公式并没限制液体的容器是什么形状，只要是同一密度的连通的静止液体都可适用！

Answer 2

是的，由P=F/S是可以推导出 P=ρ*g*h，但这是在液体容器为规则均匀的柱体容器的前提下推导出来的，所以公式 P=F/S的使用条件仅适用于这种柱体容器。但 P=ρ*g*h这个公式根据液体本身的特性（易流性，连通器原理、帕斯卡定律等）可以推广到任意形状的容器，只要是连通的密度均匀的液体都可以用。其实液体内部压强公式的推导完全可以不用公式P=F/S来推导，而是用更加普遍、更加一般的方法——质量力的势函数的积分来推导，只是因为这已超出中学的教学大纲了。

Answer 3

有一点LZ应该注意下，柱状容器中，液体产生的压强也可以用P=F/S；柱状、质量分别均匀的固体产生的压强也可以用P=ρgh 的。液体压强与容器的形状无关。P=ρgh是液体压强，液体会朝各个方向产生压力的，而且与液体的密度有关系。P=F/S只和压力大小及受力面积有关，压力垂直于作用面。

Answer 4

这两个公式不一样吧 （换算也要注意）

P=Roll*g*h 是求液体的 有时容器底面积和受力面积不一样。

有的是求水对容器底部的压强； 有的是求水和容器 对桌面的压强。

Answer 5

P=rho*g*h求的是规则柱状，直上直下的那种，P=F/S只要知道压和受力面积就行！！