推力压力

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简介

推力是作用在表面上的垂直力，而压力是“单位面积物体”上施加的推力。

牛顿是用于计算物体推力的 SI 单位。根据物理学，作用在物体表面上的力可以作为垂直力调节物体的运动。此外，推力是作用在物体表面上的向上力。

定义推力

在物理学中，垂直于物体表面的作用力称为推力。它用'T'表示。推力的 SI 单位与力的 SI 单位相同。它以“牛顿”（N）为单位计算。

推力是一个矢量量，因为它既有方向又有大小。物体的施加力会从物体上方对其施加压力。当物体浸没在流体中时，“物体表面”上的压力会使物体受到“浮力”（Snyder et al. 2020）。

根据推力的应用、物体类型（如液体或固体）以及 SI 单位的数量，推力可以是不同的。在国际单位制中，向上推力以“牛顿”为单位计算。

图 1：“推力的定义”

定义压力

压力是物体单位面积上的施加推力，它在计算已施加推力的数量（以及 SI 单位）的情况下也起着至关重要的作用。物体只能通过施加压力来移动，这取决于情况和施加的推力大小，可以是推或拉。压力取决于其作用的“表面积”。压力的常用公式是

$\mathrm{压力\:(P) = 推力\:(T)\:/\:面积\: (A)}$

（实际上，2022）。物体压力可以从任何方向施加，并且没有特定的方向。

示例

载重卡车和公共汽车使用宽轮胎行驶，因为轮胎面积较大，可以减少对道路的压力。

图 2：力与压力

影响压力的因素

施加的压力取决于物体表面，以下因素是相关的

“接触的表面积”

物体的压力随着其通常施加的“表面积”的减小而增加，反之亦然。

“推力的方向”

物体的压力与物体作用的推力成正比。压力可以由作用的推力施加，并且可以应用 SI 单位“牛顿”。

此外，空气可以以所有可能的大小施加压力，并且物体的表面可以与地球的运动方向相匹配。空气在地球表面以外施加的推力是由于其重力，称为“大气压”（Knizhnik & Yim，2021）。此外，“大气压”随着距“地面”高度的增加而降低。一种名为“气压计”的仪器用于测量推力。

压力示例

当我们试图从刀子的平面上切水果时，施加在水果上的压力较小，因此很难切。另一方面，使用刀子的锋利面可以很容易地切水果，因为施加了更大的压力。另一个例子是骆驼可以轻松地在沙子上行走，因为它们有宽大的脚掌。因此，它们对沙子的压力较小，这使得它们更容易行走。除此之外，较重的卡车使用较宽的轮胎，因为这为车轮提供了更大的面积来分散整车的压力。

空气施加的压力

图 3：气压计

大气中的空气向各个方向施加压力。地球上所有物体都受到此处存在的大气压力的影响。由于重力，大气也对物体施加压力，这称为大气压（Nationalgeographic，2022）。随着海拔的升高，作用在任何物体上的气压都会降低。借助气压计可以测量它。“水银柱的高度”主要用于测量大气压。在海平面，"大气"施加的压力约为"760毫米"水银。

推力与压力的区别

这两个物理学术语之间最主要的区别在于，推力作用于物体表面垂直的角度，而压力是指作用力和根据物体单位面积测量的力。推力被认为是矢量量，而压力被认为是标量量。

结论

本教程阐明了物理学中的压力和推力概念。在本教程中，解释了当力以垂直方式作用于物体表面时，该力被称为“推力”，而作用在物体单位面积上的这种力的测量值则被称为压力。这种解释被认为是这两个物理概念之间主要的区别。此外，本教程还包括影响压力的因素以及压力的示例。

常见问题解答

Q1. 推力和压力的公式是什么？

推力的公式通常表示为“压力的乘积”和“其作用的面积”。相反，压力的公式指出，压力的测量值等于推力投射到的面积。

Q2. 推力的量纲是什么？

推力的“量纲公式”是“$\mathrm{[MLT^{-2}]}$”。根据此公式，“冲量量纲”将计算为"$\mathrm{MLT^{-1}}$"

Q3. 压力的单位是什么？

根据物理学，压力的基本单位是“帕斯卡”，它被定义为“1牛顿的力”垂直作用于“1平方米”的面积所产生的“压力”。