容器壁对物体的压力。

Question

两个物体高度、大小、表面积等一模一样，根据PGH可知两个物体的压强是一样的。 但是根据压强定义：“单位面积上所受的压力”该怎么解释？ 我把左边的物体表面上受到水的重力部分染成浅蓝色了，显然这部分水的重力比起右边的物体表面上受到的水的重力要小，这样就不能解释说压强相等了。但是有个物理老师解释说，左端容器壁也对物体产生了一个压力，请问怎么画物体的受力情况？

Answer 1

压强的定义公式p=F/S在任何情况下都适用

而液体内部某一深度处的压强计算公式可通过p=F/S=mg/S=ρVg/S=ρgh

因此液体内部深度为h处所受到的压强相当于一段高为h的水柱的重力，如图

追问

我就是说不用用公式PGH，用压强的定义来解释。

追答

p=ρgh本来就是由定义推导得出的，看来你对定义理解还不是很透彻。

液体内部压强产生的原因是受到重力且具有流动性，所以容器内部的水对容器侧壁都有压力的作用。

若是柱形容器，侧壁对水的反作用力（压力）是水平方向的，并没有向下的分力，所以某一深度处的物体受到水的压力相当于上方水的重力。

而非柱形容器我们主要讨论下图中两种形式：

图1中蓝色部分水柱的可以看作重力作用在容器底部，而边缘部分重力作用在容器壁，容器壁对水的反作用力（压力）是垂直于侧壁向上的。所以图1种容器底所受水的压力小于水的重力。

图2中除了蓝色部分水柱的可以看作重力作用在容器底部，边缘部分重力也作用在容器底部，且由于液体的流动性，对容器侧壁也有压力，容器壁对水的反作用力（压力）是垂直于侧壁向下的。因此有了向下的分力，所以图2中容器底所受水的压力大于水的重力。

追问

那还是根据我的原图来说

我画的箭头就是容器壁对物体的压力？（垂直于容器壁） 为什么压力是垂直与容器壁？压力不是朝个个方向都有的么？照这样说容器壁对水的反作用力也是个个方向的啊？ 真搞不懂啊。。。

追答

你画的箭头是容器壁对水的压力，而非物体受到的压力。容器壁和物体之间没有直接接触，没有力的作用。
你必须先搞清楚三个基础概念问题：
1、力是一个物体对另一个物体的作用，研究水对容器壁的压力时，施力物体是水，受力物体时容器壁，研究物体表面受到的压力时，施力物体是水，受力物体时物体。
2、压力的定义是垂直作用在物体表面并指向表面的力，所以讨论水与容器壁之间的压力时，方向一定是垂直于容器壁。
3、反作用力与作用力的关系是大小相等，方向相反，作用在同一直线，作用在两个物体上。
我们通常说液体内部向各个方向都有压强，但如果要说向各个方向都有压力，那这个压力的方向应该是就具体在液体中的某个物体来说的。

追问

谢谢你答了那么多，你画的两个图的受力情况我懂了。 但是我给的图的受力情况是怎样的？ 还是回到原题：单位面积上所受的压力叫压强。 我画的图中左端物体显然受的压力要小，右端要大。 那么这样就是说一定还有一个力作用在左端物体上。 但那个压力怎么画？ 我真的对这个问题搞了很久。 受力情况究竟是怎样的呢？ 你直接把我给的图拿去作图表达就好了。 谢谢了。

追答

图中的力F表示容器壁对水的反作用力，它产生两个效果（高中叫分力，学了力的分解后就明白了），有向下的分力F1，和向右的分力F2，这个F1经过水的传递，也作用在物体表面。因此物体表面受到的压力为水的重力再加上F1 。

Answer 2

流体受力图真不好画。。这样理解吧。。流体在重力作用下，对除了重力反方向的一面无压力之外，对其他面都有压力，所以装有液体的容器各个面对液体都有压力，压力方向于容器面垂直。像右边图这样的常规容器，容器侧边对液体的反作用力是水平方向，所以底部物体收到的压力来自液体重力。左侧情况液体虽然少半，但斜面的对也液体的反作用力不是水平的，所以底部物体不只受到液体的重力，还会间接收到斜面的反作用力。