1、1.4 作用于液体的力 【讨论】作用于液体的力主要有哪些？ 研究液体的运动,应首先研究作用于液体上的力。 从力的物理性质来看,有重力、 惯性力、黏滞力、弹性力、摩擦力、表面张力等; 按力的作用特点分,有表面力和质量力两大类。 【学习目标】了解质量力、表面力的定义，理解单位面积表面力（压强、切应力）和单位质量力的物理意义。 流体不能承受集中力的作用， 只能承受分布力。 分布力按表现形式又可以分为质量力和表面力两类。 1.4.1 液体的质量力 质量力是作 用于液体的 每个质点上 ，与受作用 的液体质量 成正比的力 。对于均质 液体 ，质量力的大小与受作用液体的体积成正比， 对于此种液体来说质量力也
2、叫体积力。 又由于质量力不需要施力物体与液体相接触， 所以说质量力是一种远程力。 重力和惯性力都是一种质量力。 我们通常定义的质量力为质量密度 f ，即单位质量流体所承受的质量力。假设液体为均质的，质量为 M ，总质 量力为 F ，则有 FfM （1-10 ） 设总质量在空间坐标上的投影分别为 Fx、Fy、Fz， 单位质量力 f 在相应坐 标上的投影为fx、fy、fz，则 xxyyzzFfMFfMFfM （1-11 ） 单位质量力的量纲为 L/T2。 1.4.2 液体的表面力 作用于液体表面， 并与作用面的表面积成正比的力为表面力。 表面力分布在流体表面上，是一种接触力。表面力可以分为垂直于作
3、用面的压力和平行于作用面的切力。 定义表面力的面积密度， 即单位面积上的流体所承受的表面力为应力。 对应于表面力中的压力和切力，有表面力引起的压应力和切应力，其单位为 N/m2，即 Pa 。 本章小结 本章首先介绍了水力学的定义、 研究内容和发展简史， 使大家对水力学有一个初步的认识和明确的概念， 知道水力学是一门研究什么问题的学科。 接着介绍了液体的连续介质模型， 这是接下来能够科学、 系统的研究水力学问题的一个基本假说。 最后介绍了液体的一些基本性质和作用在液体上的力， 这是研究所有水力学问题的基础。 此外， 还介绍了水力学在人们日常生活和国民生产中的应用，让大家认识到学习水力学的必要性和重要性。
