靜力學實驗實驗目的①驗證靜力學的基本方程。②學會使用測壓管與U形測壓計的量測技能。③靈活應用靜力學的基本知識進行實際工程量測。實驗原理由流體靜力學的基本方程 （1）可知，在不可壓縮靜止流體里，任意一點的位置水頭與壓強水頭之和是一個常數，即靜止流體中任意點的測壓管水頭相等。在重力作用下，靜止流體中任一點的靜壓強p也可以寫成如下形式： （2）式中Z——被測點相對于基準面的位置高度；p——被測點的靜水壓強；p0——作用在液面上的壓強，為表面力，它可以是固體對液體表面施加的作用力，也可以是一種液體對另一種液體表面的作用力，或氣體對液體表面的作用力；——質量力重力引起的壓強，，表示底面積為單位面積、高為h的圓柱體的液體重量。REF_Ref18875\h式（2）反映出靜止液體中，任意點的靜壓強p隨淹沒深度h按線性規律變化。實驗系統及裝置流體靜力學實驗儀由盛水密閉容器、連通管、測壓管、U形測壓管、真空測壓管、通氣閥、截止閥、加壓打氣球、減壓閥等組成，如REF_Ref18950\h圖1所示。U形測壓管中可注入不同種類的液體，以測定該液體的容重。圖1流體靜力學實驗儀1-測壓管；2-帶標尺測壓管；3-連通管；4-真空測壓管；5-U形測壓管；6—通氣閥；7-加壓打氣球；8-截止閥；9-油柱；10—水柱；11-減壓放水閥實驗步驟及方法熟悉儀器的構成及其使用方法①關閉閥11，打開通氣閥6，則1、2管液面齊平。②加壓：關閉閥6、8、11，捏壓加壓打氣球7，此時1、2管液面高程將高于水箱液面高程，表明密閉水箱液面處于正壓狀態。③減壓：關閉閥6、8，開啟減壓放水閥11，待1、2管液面高程低于水箱液面高程后關閉閥11，此時密閉水箱液面為負壓。④檢查儀器密閉狀況：加壓后觀察1、2、5管液面高程是否恒定。若下降，表明儀器漏氣，需查明原因并予以解決。記錄各點標高，確立測試基準面測點標高：ΔB、ΔC、ΔD分別為B、C、D點相對于帶標尺測壓管2的零點高程（為儀器名牌標注)測點位能：ZB、ZC、ZD分別為以容器底部D點的水平面為基準面，單位重量流體具有的位置勢能。測量各點靜壓強①關閉閥11，開啟通氣閥6，此時p0=0。記錄水箱液面標高0和測壓管2液面標高2（此時0=2）。②關閉通氣閥6和截止閥8，捏壓加壓打氣球7，加壓使p0>0，測記及0及2（加壓3次）。③關閉通氣閥6和截止閥8，開啟減壓放水閥11，使p0<0（減壓3次，要求其中一次，2<3），測記0及2。測定油容重①開啟通氣閥6，使p0=0，即測壓管1、2液面與水箱液面齊平后再關閉通氣閥6和截止閥8，加壓打氣球7，使p0＞0，并使U形測壓管中的油水界面略高于水面，然后微調加壓打氣球首部的微調螺母，使U形測壓管中的油水界面齊平于水面REF_Ref19152\h圖2，測記0和2（此過程重復進行3次，3次的測試誤差控制在小于2mm為宜），取平均值，計算2-o=h1。設油的容重為，為油的高度。由等壓面原理有：（3）圖2油水界面齊平于水面圖3水面與油面齊平②開啟通氣閥6，使p0=0，即測壓管1、2液面與水箱液面齊平后再關閉通氣閥6和截止閥8，然后開啟放水閥11減壓（p0<0），使U形管中的水面與油面齊平REF_Ref19182\h圖3，測記0及2（此過程重復進行3次，3次的測試誤差控制在小于2mm為宜），取平均值，計算0-2=h2。由等壓面原理同樣有： （4）整理得： （5） （6）實驗數據記錄與處理實驗數據記錄與處理表見REF_Ref19436\h表1、REF_Ref19459\h表2。表1流體靜壓強測量記錄與計算表液面條件序號水箱液面0測壓管2液面2壓強水頭測壓管水頭=2-B=2-C=2-Dp0=01p0>0123p0<0123表2油容重測量記錄及計算表條件次數水箱液面0測壓管2液面22-o2-o的平均值p0>0且U形管中水面與油水交界面齊平1h123p0<0且U形管中水面與油面齊平1h223