三段水管与用力在同样大小的水管之间连接小水管,红色块代表活塞,用力推动活塞,则绿色面受到的力是否等于推活塞的力?如果中间

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  • 1)如果不是快速用力——整个水体的加速度小到可以忽略不计,那两边的力是一样的.这是液体静力学的内容——液体可等大地传递压强,而两边活塞等面积,于是两边压力也相同.

    2)两边用力不等,会使整个水体连同管子都加速运动起来.但伸缩情况跟两边用力相等时是很类似的.其实节式的管子不仅不会延伸,反而会缩短,因为水的压力总是垂直于接触面,在管节处,水的压力是垂直于管的轴线方向的(水对活塞的压力并不直接作用在管子上!)——垂直于管壁的水的压力对管的伸缩没有贡献;另一方面,两边活塞对管壁的摩擦力是沿着管的轴线方向的,还有,在大小管结合处的那两个平行于活塞的环面上有水的压力,这个压力也是沿着管的轴线方向的,它俩才对管的伸缩有贡献.既然两边都是往里挤压,那两边的摩擦力也是向内的,水对结合处环面的压力也是向内的,所以,管应缩短.