水的阻力，与其深度有关系吗
- 教育综合
- 2023-04-24 12:59:30
为什么水越深阻力越小?
1、水面搅动（浪）大小与水深的关系——水越深，水面浪越小，阻力越小。 众所周知：过河时，通常选择从有浪花的地方过，因为这里水浅。而相对风平浪静的地方，水通常较深。 为什么要扯到过河上？因为它说明了一个问题：水越深，水面浪越小，因而阻力越小。 2、游泳运动过程中水对身体阻力大小与水深的关系——在一定范围内，水深，水层阻力小。 运动员前游时，水和运动员身体之间、上层水和下层水之间以及底层水和底之间由于相对运动，必然产生阻碍运动的摩擦力。由于水是流体，水对人体的摩擦力最终来源于池底。水越浅，来自池底的摩擦力在传递过程中的损失越小，作用在人身上的阻力将越大。液体的压力和深度有关系吗？
有关系，因为根据公式 压力F=PS，压强P=ρgh可知，深度h越大，液体对容器底面的压力越大. 帕斯卡定律 帕斯卡发现了液体传递压强的基本规律，这就是著名的帕斯卡定律．所有的液压机械都是根据帕斯卡定律设计的，所以帕斯卡被称为“液压机之父”。 裂桶实验 帕斯卡在1648年表演了用一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只倒了几杯水，桶就裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来。原来由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，其深度(h)很大。压强也随之变大，最终导致水桶破裂。 因为液体的压强等于密度、深度和重力常数之积。在这个实验中，为什么水的压强与水的密度和深度有关？
答：由液体密度公式P=ρgh，可知压强与液体密度、液体深度成正比。
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当然，这只是我们站在巨人的肩膀上来回答这个问题，历史上最早发现液体压强的是法国著名的物理学家帕斯卡。
【帕斯卡定律】在几百年前，帕斯卡注意到一些生活现象，如没有灌水的水龙带是扁的．水龙带接到自来水龙头上，灌进水，就变成圆柱形了．如果水龙带上有几个眼，就会有水从小眼里喷出来，喷射的方向是向四面八方的．水是往前流的，为什么能把水龙带撑圆？
通过观察，帕斯卡设计了“帕斯卡球”实验，帕斯卡球是一个壁上有许多小孔的空心球，球上连接一个圆筒，筒里有可以移动的活塞．把水灌进球和筒里，向里压活塞，水便从各个小孔里喷射出来了，成了一支“多孔水枪”
帕斯卡球的实验证明，液体能够把它所受到的压强向各个方向传递．通过观察发现每个孔喷出去水的距离差不多，这说明，每个孔所受到的压强都相同。
帕斯卡通过“帕斯卡球”实验，得出著名的帕斯卡定律：加在密闭液体任一部分的压强，必然按其原来的大小，由液体向各个方向传递。这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。 一个容器里的液体，对容器底部(或侧壁)产生的压力远大于液体自身的重量，这对许多人来说是不可思议的。我们知道，物体受到力的作用产生压力，而只要某物体对另一物体表面有压力，就存在压强，同理，水由于受到重力作用对容器底部有压力，因此水对容器底部存在压强。液体具有流动性，对容器壁有压力，因此液体对容器壁也存在压强。
【帕斯卡裂桶实验】帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了一杯水，就把桶压裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来。原来由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，其深度很大。这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。
实验原理：因为液体的压强等于密度、深度和重力加速度常数之积。在这个实验中，水的密度不变，但深度一再增加，则下部的压强越来越大，其液压终于超过木桶能够承受的上限，木桶随之裂开。帕斯卡“桶裂”实验可以很好地证明液体压强与液体的深度有关,而与液体的质量和容器的形状无关。
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有了前人的经验我们可以通过实验加以验证：
实验所需器材：U型管、橡皮管、金属盒、橡皮膜、大烧杯
1、液体压强与深度的关系：
解释：金属盒在液体中深度中越深，U型管高差越大，即液体压强与深度成正比。
2、液体压强与密度的关系（右边液体密度大于左边）：
解释：金属盒所在液体密度越大，U型管高差越大。即液体压强与密度成正比。
