Re: [解題] 國二理化 液體壓力

[Philethan (PE)]

※ 引述《u04a94 (胡斯塔)》之銘言：
:  http://miupix.cc/pm-V8W9M2
: 各位老師您們好
: 我想問照片裡的第二題
: 如果軟管內液體改成水銀會怎麼流動？
: 我以為右邊水銀所受的的液體壓力比較小
: 左邊所受的液體壓力比較大
: 所以液體會從左邊流向右邊
: 但是答案是從右向左流動
: 實在想不通 有請各位解答了 謝謝
: (因為需要圖 所以找的照片擷取自網路）


遇到判斷液體流向的問題，我傾向避免使用P= tho * gh（或P=hd）的想法，

因為它們皆預設液體靜止。我的方法是：

一、藉由牛頓定律得出液體處於不平衡狀態的結論

二、藉由能量守恆判斷液體的唯一流向





一、

畫軟管（含水銀）的力圖，其中包含水銀重力與浮力。

透過牛頓定律，液體質心合力不為零，必流動。


二、

礙於我的能力有限，暫不討論水銀由軟管兩端流出，並在軟管內出現汞蒸汽等現象。

因此，假設水銀必由其中一端流出。


系統：水與水銀
（礙於我的推理潔癖，我想補充，基於許多原因，我主張重力位能只屬
  於重力場本身。因此，若將以下推理中的系統改為重力場，那麼這才
  是我真正的想法。不過，由於主流想法是重力位能屬於具有質量的物
  質，為了方便理解，並在無傷大雅的前提下，就讓水與水銀成為具有
  重力位能的系統吧。）

(1)
假設由右向左流一小段，系統的重力位能減少，假設容器（外界）不對系統作功。
那麼，能量守恆的結果使得系統動能增加，這是可能的。

(2)
假設由左向右流一小段，系統的重力位能增加，假設容器（外界）不對系統作功。
那麼，能量守恆的結果使得系統動能減少，成為負數，這是不可能的。


所以，水銀將由右向左流。




以上只是我使用高中學過的物理定律解決問題的想法，顯然這些想法不適合交給

國中生，更何況，按照學生解題習慣，想到這些是非常困難的，並且無助於此章

節的學習目標，例如熟悉靜止液體的壓力等等。也因為，我目前沒想到使用國中

生的已知推理這題，所以我並不知道該怎麼教多數國中生這種題目...。

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推 u04a94:十分感謝您！！！
推 ProfessUX:P=hd這個是把白努力消消消 消到剩這一項 白努力又有他的
→ ProfessUX:前提 所以說P=hd這東東是不能亂用的... 有他成立的前提
推 ProfessUX:我是覺得這個題目可能是考小朋友直覺...但可能造成混亂
→ ProfessUX:應該說 要選對參考點來解
推 ProfessUX:光考慮水面到該點的P=hd是不口以的
推 u04a94:謝謝樓上大大的回文