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tianzhida

银虫 (正式写手)

[求助] 求助压力,压强的基础题目,有图已有3人参与

在一个牛奶盒的下方开一个小孔,为了让牛奶从盒里流出,需要施加一个外力,这个外力的大小如何计算?

求助压力,压强的基础题目,有图
示意图.png
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沉默守望者

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

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开始牛奶受的重力作用下就会流出一点儿,直到内外压强相等。稍有压力就会打破平衡继续流出

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2楼2015-11-03 10:55:31
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tianzhida

银虫 (正式写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by 沉默守望者 at 2015-11-03 10:55:31
开始牛奶受的重力作用下就会流出一点儿,直到内外压强相等。稍有压力就会打破平衡继续流出

假设小孔只有微米级别,比如20微米,液体也会稍有压力就会继续流出吗?还有就是流出的过程中还需要继续施加压力吗?
3楼2015-11-04 00:25:23
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wp_nk

金虫 (著名写手)

如果小孔很小,应该不会自然流出,因有大气压,因此要使液体流出,必须小孔处液体的压强要稍微大于大气压,因此F>(P0-ρgh)S,其中P0是大气压,ρ是牛奶密度,g是重力加速度,h是盒的高(小孔到施加压力面),S是施加压力面的面积。个人看法,供参考。

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4楼2015-11-04 08:05:14
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tianzhida

银虫 (正式写手)

送红花一朵
如果里面是水,高度为10厘米,接触面积为1平方厘米,计算得到F约为10牛顿,我没算错吧?谢谢。

发自小木虫Android客户端
5楼2015-11-04 08:29:58
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kissego100

铜虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

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tianzhida: 金币+50, ★★★很有帮助, 谢谢 2015-11-09 07:48:38
1、首先,这里不是应该着重考虑真空的问题。气体真空的密封靠液体是不行的。因为液体无法承受切应力。
2、如果小孔比较大,牛奶是会自己流出来的,因为牛奶重力的压强大于大气压。真空只是影响流量。
3、如果小孔很小,牛奶的表面张力会在小孔处形成一个小的表面,可以承载一定压强的牛奶和一定的气体压强,使双方达到平衡。
4、在3的清空下,应该考虑的是牛奶重力产生的压强,还有牛奶表面张力的大小。
一条虫子在水上爬过......
眼耳鼻舌身意触,万世丹心归尘舞,悲欢离合共理烹,饮尽前缘醉后土。————《非心》
6楼2015-11-04 17:10:32
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BMaxFeynman

金虫 (小有名气)

金虫

需要用到小孔直径,牛奶盒体积-密度-牛奶的表面张力这几个参量!

发自小木虫Android客户端
7楼2015-11-04 18:20:33
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer


【答案】应助回帖

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感谢参与,应助指数 +1
tianzhida: 金币+50, ★★★很有帮助, 谢谢 2015-11-09 07:48:51
设模孔的直径为d,牛奶的表面张力为σ,则,要想将牛奶挤出小孔,外加的压强p在小孔处需突破力的平衡,即:
π/4*d^2*p≥π*d*σ
p≥4*σ/d
8楼2015-11-05 17:10:15
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