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帕斯卡定律（外文名：Pascal's Law[1]）又名压强传递规律[2]，是指在平衡液体里，其液面或任意一点的压力和压力变化，将均匀地传递到液体中的每一点去，且其值不变。[5]
1646-1647年，法国物理学家布莱士·帕斯卡（Blaaise Pascal）为了研究大气压强反复进行实验，逐渐总结出了帕斯卡定律的基本内涵。1653年，帕斯卡基于对液体压力的研究，写出了论文《液体平衡的论述》，该论文于1663年发表。在这篇论文中，他提出了一系列关于液体的规律，详尽地叙述了液体压强的传递定律，即帕斯卡定律。[3][4]
帕斯卡定律的公式为。[6]根据帕斯卡定律的力学原理，科学家们发明出了应用于医学领域的注射器、应用于工业领域的水压机、液压制动器、升降机、调速器、液压千斤顶、液压起重机、汽车的油压刹车系统等。[4][2][7][8][9]
定义
帕斯卡定律是指在平衡液体里，其液面或任意一点的压力和压力变化，将均匀地传递到液体中的每一点去，且其值不变。[5]帕斯卡定律的公式为。[6]
帕斯卡定律只适用于不可压缩的平衡流体。只要满足“液体中某点处的压强虽然变化了，但并未破坏流体的平衡状态”，不论装盛液体的容器是密封的或开口的，帕斯卡定律都可适用。[10]
简史
1643年，意大利物理学家埃万杰利斯塔·托里拆（Evangelista Torricelli）利用水银证实了大气压强的存在，并测定了其具体数值。1646-1647年，法国物理学家布莱士·帕斯卡（Blaaise Pascal）为了研究大气压强反复进行实验，证明了大气压强的存在，及大气压强对液柱底面所成的压力与液柱自身的重力相等。[4][11]
在一系列关于大气压强的实验中，帕斯卡逐渐总结出：处于气体（或液体）某一深度的点所受的由于气体（或液体）重量所产生的压强仅仅与这个点所在的深度有关，而与方向无关，这包含了帕斯卡定律的基本内涵。[4]1653年，帕斯卡基于对液体压力的研究，写出了论文《液体平衡的论述》，该论文于1663年发表。在这篇论文中，他提出了一系列关于液体的规律，详尽地叙述了液体压强的传递定律，即帕斯卡定律。[3][4]
原理
如下图所示，过等高的、两点构造截面为的水平圆柱体，因圆柱体处于平衡状态，所以有，即，所以。可见，在同一种静止流体内，高度相同的各点的压强相等。[12]
和位于同一竖直线上的两点，两点之间的高度差为，过和构造截面为的竖直圆柱体，设圆柱体内液体的质量为，由受力平衡，有，即，所以，该式表明，静止流体中同一竖直线上高度差为的两点的压强差等于。对于不在同一竖直线的点和点，因为点和点在同一水平线上，所以，有。[12]
在流体表面处的压强为环境压强，一般为大气压强，则深度为处的任一点的压强为。由该式可以看出，表面压强可以大小不变地传递到液体内的任一点，与深度及液体密度无关，此即为帕斯卡定律。[12]
以液压千斤顶为例，如下图所示，通过液压千斤顶可以托起一辆车，图中的点1和点2处于同一高度（微小的高度差可以忽略，尤其是在高压下），因此，输出的力和输入的力之比满足。[8]
应用
参考资料 12
- 参考 1
- 参考 2
- 参考 3
- 参考 4
- 参考 5
- 参考 6
- 参考 7
- 参考 8
- 参考 9
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12