题目
56.单选题 规则的球面液面下的附加压强计算式为()。A. p=a[(1/R1)+(1/R2)]B. p=2a/RC. p=a/RD. 以上都不是
56.单选题 规则的球面液面下的附加压强计算式为()。
A. p=a[(1/R1)+(1/R2)]
B. p=2a/R
C. p=a/R
D. 以上都不是
题目解答
答案
B. p=2a/R
解析
本题考查液体表面张力产生的附加压强计算,核心在于理解球形液面附加压强的公式。关键点在于:
- 附加压强与表面张力系数(a)和曲率半径(R)的关系;
- 球面对称性导致的曲率特性:球面在任意方向的曲率半径均相等,因此附加压强公式中需考虑两个相同主曲率半径的叠加。
公式推导
-
曲面附加压强的一般公式:
对于任意曲面,附加压强为:
$p = a \left( \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \right)$
其中,$R_1$ 和 $R_2$ 是曲面的两个主曲率半径。 -
球面的特殊性:
球面在任意方向的曲率半径均相等,即 $R_1 = R_2 = R$。代入公式得:
$p = a \left( \frac{1}{R} + \frac{1}{R} \right) = \frac{2a}{R}$
选项分析
- 选项A:适用于非对称曲面(如椭球面),但题目明确为规则球面,排除。
- 选项B:符合球面对称性下的推导结果,正确。
- 选项C:仅考虑单方向曲率,适用于圆柱面(如肥皂膜圆柱部分),排除。
- 选项D:因选项B正确,排除。