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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 基础物理 » 急急急---如何计算物体受到压强---很基础但是很混淆的问题
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rinka_0525

新虫 (初入文坛)

[求助] 急急急---如何计算物体受到压强---很基础但是很混淆的问题

我有一个很基础的问题：

    一个长方体，是网状的海绵做的，所以可以压缩，物体里面是空气和海绵。最开始物体里面的空气压强应该是大气压强。

    现在在物体上面向下加30kPa的压强，再在物体下面向上加30kPa的压强，那么物体应该会被压缩。这个时候物体里面的空气压强是30kPa还是大气压？如果上面加40kPa下面加30kPa，那么物体里面空气的压强是35kPa还是5kPa？

   如果物体上下的压强是靠物体表面的水流动产生的，是否计算方式和上面一样？

    有不有什么办法可以测试该物体在压力下的形变量？注意，物体厚度只有100 um，所以不容易测试。

   万分感谢！！！
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1楼 2012-06-08 03:49:22
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leongoall

专家顾问 (知名作家)

P-M-I之初生牛犊

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
楼主的问题还是不够清晰：该海绵状物体内的空气是始终在物体内部还是被压出来了？
据我对问题的理解，应该是空气即使受到挤压也不会从海绵状物理里面逃逸，这样的话，我认为无论如果上下均加30KPa的等大小的力，还是不等大小的，里面的压强应该还是大气压，因为无论上下方向力多大，其水平方向始终有一部分气体需要维持大气压强，以与外界大气压力保持平衡。
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趁年轻，多折腾！曾年轻，折腾过？！
2楼2012-06-08 04:31:27
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rinka_0525

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by leongoall at 2012-06-08 04:31:27
楼主的问题还是不够清晰：该海绵状物体内的空气是始终在物体内部还是被压出来了？
据我对问题的理解，应该是空气即使受到挤压也不会从海绵状物理里面逃逸，这样的话，我认为无论如果上下均加30KPa的等大小的力，还 ...

谢谢回复，这个海绵前后左右都是隔绝了的，不能和大气相通，只有上下面和大气相通，然后在上下面给加30kPa压力。 具体有不有气体被挤出来我也不知道。这个30kPa的压力是通过有水流在上下表面流动形成的。

你的意思是不是如果有气体被挤出来那么还是大气压，如果没有气体挤出来是不是就是30kPa呢？ 多谢回复。
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3楼2012-06-09 01:34:09
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leongoall

专家顾问 (知名作家)

P-M-I之初生牛犊
没整明白你说的只有上下面与大气相通是啥意思，另外，水流形成的30kPa压力是怎么回事，我无法建立一个物理图像
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趁年轻，多折腾！曾年轻，折腾过？！
4楼2012-06-09 03:38:52
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rinka_0525

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
4楼: Originally posted by leongoall at 2012-06-09 03:38:52
没整明白你说的只有上下面与大气相通是啥意思，另外，水流形成的30kPa压力是怎么回事，我无法建立一个物理图像

不好意思，没有描述清楚。这个海绵有6个面，他的前后左右都被隔绝了，只有上下面和水接触。水分别在上下面流动，就会产生压强（各个方向都有，对吧），当然和海绵接触的地方也有压强了。用压力表测出来是30kPa。我想知道这样压海绵，里面的空气会跑到水里去呢还是继续呆在海绵里面，再者，空气的压强是大气压还是30kPa。

又比如，如果上面压强是40kPa，下面压强是30kPa，那么海绵里面的空气是35kPa还是10kPa呢？问过几个人了，给出了不同的答案。。。
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5楼2012-06-09 04:31:59
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wjswjg

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
流体压强与海绵无关，是其中的空气压强与外界平衡。
因为气体可以算作是自由流动的，所以从宏观上讲，上下均加30kPa，则平衡后内部空气压强增加30KPa;但上加40，下加30，则平衡后内部增加30KPa，不平衡的10KPa是由固体海绵基承担。平衡前形成压强差梯度下降。
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Diamond Bestone
6楼2012-06-09 09:31:24
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rinka_0525

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
6楼: Originally posted by wjswjg at 2012-06-09 09:31:24
流体压强与海绵无关，是其中的空气压强与外界平衡。
因为气体可以算作是自由流动的，所以从宏观上讲，上下均加30kPa，则平衡后内部空气压强增加30KPa;但上加40，下加30，则平衡后内部增加30KPa，不平衡的10KPa是由 ...

非常感谢您的回复，我也同意上下均为30kPa的时候空气应该也是30kPa，不知道这个答复是不是建立在海绵受压以后里面的气体不会跑出去的前提下呢？ 若是气体跑出去了是不是任然有30kPa啊？

另一方面，PV=nRT，如果气体没有跑出来，那么nRT不变，V减小（海绵被压缩），则P应该增大，但是到底增大多少和他被压缩的体积有关系，未必就一定是30kPa了，不知道我说的是否正确呢，多谢回复！！
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7楼2012-06-10 03:48:41
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wjswjg

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

如果实现了上下加压，气体是被压缩的，固体形变提供的压强与气体压强相当于并联的；如果不平衡，则不平衡的部分由固体承担，实际加在气体上的压强一定是平衡的。
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Diamond Bestone
8楼2012-06-12 12:53:32
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