题目
如图1-2所示,一垂直安装的密封容器内充满液压油液,密度ρ=900kg/m3。有效作用面积A=10×10-4m2的活塞上放一重物,重物重量G=3kN(活塞及活塞杆自重忽略不计)。试用静压力基本方程式计算容器内A、B、C三点的静压力并进行比较。 4n-|||-28m
如图1-2所示,一垂直安装的密封容器内充满液压油液,密度ρ=900kg/m3。有效作用面积A=10×10-4m2的活塞上放一重物,重物重量G=3kN(活塞及活塞杆自重忽略不计)。试用静压力基本方程式计算容器内A、B、C三点的静压力并进行比较。


题目解答
答案
×
由静压力基本方程式P=P0+ρgh式中对于A点h1=0PA=P0=30×105Pa对于B点hB=(2.8—1.4)m=1.4mPB=P0+ρghB=(30×105+900×9.81×1.4)Pa=30.12×105Pa对于C点hC=2.8mPC=P0+pghC=(30×105+900×9.81×2.8)Pa=30.24×105Pa由此可见PA≈PB≈pc,即油液液面高度h不大、pgh
由静压力基本方程式P=P0+ρgh式中对于A点h1=0PA=P0=30×105Pa对于B点hB=(2.8—1.4)m=1.4mPB=P0+ρghB=(30×105+900×9.81×1.4)Pa=30.12×105Pa对于C点hC=2.8mPC=P0+pghC=(30×105+900×9.81×2.8)Pa=30.24×105Pa由此可见PA≈PB≈pc,即油液液面高度h不大、pgh
解析
考查要点:本题主要考查静压力基本方程的应用,即压强随深度变化的规律。需要理解压强分布与流体密度、重力加速度、高度的关系。
解题核心思路:
- 确定初始压强:活塞上重物产生的压强即为初始压强$P_0$,由$P_0 = \frac{G}{A}$计算。
- 应用静压力方程:$P = P_0 + \rho g h$,其中$h$为各点相对于初始压强位置的垂直高度。
- 比较压强差异:通过计算分析油液高度对压强的影响程度。
破题关键点:
- 正确计算初始压强:活塞面积$A$和重物重量$G$的对应关系。
- 明确各点高度:需根据题意或图示确定各点相对于初始压强位置的高度差。
1. 计算初始压强$P_0$
活塞上重物产生的压强为:
$P_0 = \frac{G}{A} = \frac{3000}{10 \times 10^{-4}} = 30 \times 10^5 \, \text{Pa}$
2. 计算各点压强
A点
- 高度:$h_A = 0$(初始压强参考点)
- 压强:
$P_A = P_0 + \rho g h_A = 30 \times 10^5 \, \text{Pa}$
B点
- 高度:$h_B = 1.4 \, \text{m}$(假设容器总高度为$2.8 \, \text{m}$,B点位于中间)
- 压强:
$P_B = P_0 + \rho g h_B = 30 \times 10^5 + 900 \times 9.81 \times 1.4 \approx 30.12 \times 10^5 \, \text{Pa}$
C点
- 高度:$h_C = 2.8 \, \text{m}$(油液底部)
- 压强:
$P_C = P_0 + \rho g h_C = 30 \times 10^5 + 900 \times 9.81 \times 2.8 \approx 30.24 \times 10^5 \, \text{Pa}$
3. 压强比较
- 结论:$P_A \approx P_B \approx P_C$,因油液高度较小,$\rho g h$相对于$P_0$增量微弱,可忽略不计。