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流體靜力學

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流體靜力學(Hydrostatics)是連續介質力學的分支學科流體力學的子學科。

基本概念

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流體靜力學研究流體(諸如氣體和液體)靜止時的現象以及相關力學行為的科學。這樣的現象和行為可以用數學表達式來表述,稱為流體靜力學基本方程式。

研究對象

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靜止的氣體液體,也包括介於固體和液體之間的物質,如液晶

液體靜力學基本方程式

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為了導出液體靜力學基本方程式我們考察以下對象:在重力場中,一個立方體形狀的流體微元受重力加速度g的作用。

密度,上表面壓力為 。下表面壓力為(方向相反) .

 [p(y) + dp]*dV=p(y) *dV+ρ*g*dh* dV
 so : dp=ρ*g*dh

創始人

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希臘的著名物理學家阿基米德。其著作《論浮體》(On Floating Bodies)是歷史上研究流體靜力學的第一部作品。

應用

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流體靜力學的在實際當中的應用十分廣泛。工程、水利、水運等方面的作用尤其明顯。 主要如下四個方面:1)多數測量壓力的儀表都是利用靜止流體傳遞壓力,以流體靜力學原理為依據----壓力傳感;2)液位顯示和測量;3)防止氣體從設備中外溢的液封裝置;4)互不相溶的液體混合物的連續分離。

參考書籍

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  • 阿基米德:《論浮體》
  • 帕斯卡:《論液體平衡和空氣的重量》
  • 江可宗:《應用力學——靜力學》

延伸閱讀

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  • Batchelor, George K. (1967), An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge University Press, ISBN 0-521-66396-2
  • Falkovich, Gregory (2011), Fluid Mechanics (A short course for physicists), Cambridge University Press, ISBN 978-1-107-00575-4
  • Kundu, Pijush K.; Cohen, Ira M. (2008), Fluid Mechanics (4th revised ed.), Academic Press, ISBN 978-0-12-373735-9
  • Currie, I. G. (1974), Fundamental Mechanics of Fluids, McGraw-Hill, Inc., ISBN 0-07-015000-1
  • Massey, B.; Ward-Smith, J. (2005), Mechanics of Fluids (8th ed.), Taylor & Francis, ISBN 978-0-415-36206-1
  • White, Frank M. (2003), Fluid Mechanics, McGraw–Hill, ISBN 0-07-240217-2

外部連結

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