连通器属于液体压强的应用之一。教材中告诉我们“若连通器内装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面总保持相平”的结论。下图是一个最简单的连通器,但它盛水静止后,两管中液面高度相等。现请你以液片“AB”为研究对象,运用液体压强知识,结合二力平衡条件,从理论上证明上述结论。
证明:设AB左及AB右距离左右两液面的深度分别为h1和h2,液体的密度为ρ,AB截面积为S,则
AB左所受液体的压强:
P1=ρgh1
AB左边受到的压力:
F1=P1S=ρgh1S
同理,AB右侧受到的压强和压力分别为:
P2=ρgh2
F2=P2S=ρgh2S
由于AB静止,所以在水平方向受力平衡,故:F1=F2 即
ρgh1S=ρgh2S 故
h1=h2
即:若连通器内装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面总保持相平
[证毕]
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