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先来弄清楚什么是“压力”和“压强” 。所谓压力 , 是指两个物体接触表面的作用力 。比如我们用手压在桌子上 , 这个桌子被接触的表面就承受了压力 , 如果桌面是柔软的 , 就会被压出一个凹坑 。
这种压力是局部的 , 接触式的 。
压力的计算公式为:压力=压强×受力面积(F=pS) 。
压力的国际单位叫“牛顿” , 简称“牛” , 符号为“N”;
“压力”一词与物理学中的&34;压强&34;同义 。
压强的国际单位叫“帕斯卡” , 简称“帕” , 符号为“Pa” 。
换算:1帕(Pa)=1N/㎡;
我们通常说的一个大气压等于:
1大气压(atm)=101325帕(Pa)=0.101325兆帕(MPa)=14.696磅/平方英寸(psi)=1.0333千克/平方厘米(kg/c㎡)=1.0133巴(bar) 。
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气压和水压的特点 。气体或液体对于固体的压力 , 是一种垂直作用力 , 尤其在空气中和水中 , 这种压力是来自四面八方 , 垂直均衡于被压物体的每一个位置的 。
如我们在地表接近海平面的地方 , 每时每刻都在约1个大气压的状态下 , 也就是我们全身的皮肤每一平方厘米都垂直均衡的承受着1公斤压力 。
我们没有感到什么压力 , 反而很舒服 。
我们常用一个词来形容很激动或情绪高涨 , 就是热血沸腾 。
但严格的说 , 如果一个人真的热血沸腾就只有死翘翘了 。这种情况就是发生在突然减压的情况下 , 如果覆盖在人体上的一个大气压突然没有了 , 人就真的“热血沸腾”了 。
这个时候 , 我们身体里的液体和气体就会膨胀起来 , 从身体各个孔洞溢出 , 甚至从皮肤迸发出来 , 这种情况下 , 岂有活命之理?
比如在月球接近零气压的状态下 , 就是这个样子 。
这说明人体适应了这种压力 , 体内有一个大气压的能量与体外气压抗衡 。如果失去这种平衡 , 就等于体内有101325帕的压力必须释放出来 , 人体薄薄的皮肤是无法阻挡每平方厘米1公斤的压力的 。
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而且大气压这种压力是均衡垂直的压在每一点皮肤上 。大气压就像在人的全身包裹了一层薄壳 , 与身体压力抗衡 。
我们想象一下 , 如果这种压力并不均衡 , 会是什么状态?
一个正常的成年人 , 皮肤约1.5~2个平方米 , 也就是1.5万~2万平方厘米 , 一个大气压下承受的总压力达到1.5万~2万公斤 , 如果这些压力只集中在身体的任何地方 , 比如头顶、四肢、胸膛或屁股 , 能够承受吗?
而且那些没有了压力的位置 , 又要“热血沸腾”了 。
这就是气压的特性 。根据这个特性我们可以看出 , 抵御压力的方式有几点:
一是内外压差要平衡;二是压力作用于物体是均衡垂直 。
做到这几点 , 物体或生物就能够承受足够大的压力 。
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我们还可以随时测试一下很薄弱物体承受均衡垂直压力的能力 。鸡蛋壳很薄 , 两个指头一捏 , 就会碎裂 。但如果你把鸡蛋放在掌心 , 用手掌包裹住鸡蛋 , 均匀用力 , 力求做到垂直均衡作用于蛋壳每一点 , 哪怕你使出吃奶的力气 , 也无法握碎这个鸡蛋 。
我做过这个实验 , 完全可以证实这个道理 , 不信你也做做看 。
这个原理用在建筑工程学上 , 叫做‘薄壳结构&34; 。建筑师根据这种“薄壳结构”特点 , 设计出了许多既轻便又省料又牢固的建筑物 。
人民大会场、许多现代火车站、首都机场、国家大剧院、悉尼歌剧院、以及刚竣工的大兴机场等都是利用这种原理的建筑 。
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作了这么多铺垫 , 现在我们来说说深水鱼 。其实 , 看了上述的一些解释和案例 , 就应该大致了解深水鱼为什么能够承受较大压力了 。
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