靜止流體 〈Fluid Statics〉的壓力

靜止流體（Fluid Statics）的壓力
台中縣常春藤高級中學李品慧教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

為了抵抗變形，流體(液體和氣體)會產生一垂直於表面的壓力。靜止流體在各方向所受的壓力皆相等的，這樣的特性使得流體可以透過連通管傳送力到管的末端，如果施力不平衡，流體會延著受力方向移動。

法國數學與哲學家布雷爾帕斯卡(Blaise Pascal)於1647年最先將此概念公式化，而後稱為帕斯卡原理，此原理在水力學領域有許多重要的應用。

靜止液體的壓力
考慮在自由表面下的極小塊靜止液體，上方液體的重量與其所受的壓力必須平衡，那麼如果有無限多小塊的靜止液體，其在各方向所受的壓力也必相等。此液體的重量或與此相等的壓力可表示為
P = ρgh + P_a
其中，
P 為靜止液體的壓力
ρ 為液體密度
g 為重力加速度
h 為上方液體的高度
P_a 為大氣壓力

大氣壓力
理想氣體定律說明，一氣體在定溫T下，其密度ρ會隨著高度h變化，公式如下：
ρ ( h ) = ρ ( 0 ) e^-Mgh/RT

其中，
g 為重力加速度
T 為絕對溫度
R 為理想氣體常數
M 為莫耳質量
ρ 為密度
h 為高度

參考資料：
Fluid statics. http://en.wikipedia.org/wiki/Fluid_statics