高二气体压强问题

如图,一端封闭的粗细均匀的U形管,其水平部分长L,U形管绕开口臂的轴线以角速度w匀速转动,有长为L的水银柱封闭一段气柱,若处于U形管水平部分的水银柱长度为L/2,则被封闭气柱的压强为多少?(设水银的密度为P,大气压强为p0)
答案是以整个水平部分的水银柱为研究对象,我想知道如果仅以水平部分的水银柱的一部分(如L/4的水银柱)为研究对象,结果怎样球,受力分析与前者有什么不同。另外,气体压强、液体压强产生的压力应是竖直向下的,为什么受力分析是要变成水平的,气体压强、液体压强怎样传递,我有点糊涂,请高手帮忙讲讲明白,谢谢!
首先谢谢两位的回答,尤其是一楼,写了那么多,辛苦了
第二个问题我已经明白了,但是对于第一个问题,我想要表达的意思是,选取的研究对象不同,列方程时向心力的表达式就不同,mrw^2,不一样的研究对象会导致m和r的改变,所以受力分析一定是不同的,但是我理解一楼的意思,似乎分析是相同的,而且你好象研究的是平衡状态而不是圆周运动状态,所以一楼能不能分别以水平不分的左半边和全部分析一下,得出一致结论呢?那样的话,我就会把最佳答案给你。麻烦再辛苦一下啦!

选水平部分水银柱的一部分为研究对象结果是一样的。先设密封气体压强P
1.以水平部分左边一半为研究对象设为对象A,这部分受左边的大气压强P0和右边水银(对象B)对他的压强P1(显然P0=P1),现在我们来求右边的P1。假设水平部分中间有个液面M。对于B部分,他和竖直部分相接处为液面N。N受到竖直部分的压强是P+pgh,他应该和M液面的相等,故M液面处压强P1=P+pgh,即P0=P+pgh,所以P=P0-pgh
2.以水平部分右边一半为研究对象的话则他和竖直部分相接处压强为P+pgh,与左边一半相接处压强为P0,还是P0=P+pgh
值得注意的是,如果一段液体是水平的且左右两液面面积相等,那么两液面处压强相等。

关于你最后的问题,我不是很看得懂,大概解释一下吧。
压力是竖直向下的是以液体为一个整体,它产生的重力变成压力当然是竖直向下的。受力分析变成水平的要结合本题。我们选水平那段为研究对象。左边接触空气,受向右的大气压力。右边与竖直部分相接,右边压强是(P+pgh),压力就是(P+pgh)S。压力不是重力,压力方向要看接触面积方向,压力总是与接触面积垂直的。

气体液体压力的传递主要看接触面积处力的方向。F=Ps

说了很多,别是搞混了吧,呵呵
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第1个回答  2009-02-02
主要是你的认识进入到一个误区,那就是流体的压强方向总是向下。
其实这是个错误的想法,流体与固体的区别在于它无定形,对流体而言,它的压强微观解释就是大量的分子对周围物体的撞击产生的,显然,流体分子对其四周都是有压强的,因此流体产生的压强在其内部那一个点上是只有固定的大小,而没有固定的方向的。
第2个回答  2021-03-07

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