为什么压力随深度增加

液体中的压力来自上方液体的重量向下压在一切之下的物体上。越往下走，头顶的水柱越高，压力就越大。压力取决于深度、液体的密度和重力，而与容器的宽窄或形状无关。

潜到泳池底部时你能感觉到：越往下潜，水越用力压在你的耳膜上，耳朵便开始疼。大坝的坝底建得比坝顶厚得多也是同样的道理，因为水在靠近底部处压得最猛。

乡村的水井也能说明这一点：在高水箱靠近底部的孔口，水喷得比靠近顶部的孔口更快、更远。

在 SPM 中，你应把液体压力与深度、密度和重力联系起来，并解释为何它与容器形状无关。

压力

背后的物理原理

深度为 h 处由液体产生的压力由 P = ρgh 给出，其中 ρ 是液体的密度，单位千克每立方米；g 是重力场强度，单位牛顿每千克；h 是竖直深度，单位米。结果是以帕斯卡为单位的压力，一帕斯卡就是一牛顿每平方米。

这个公式来自压在每平方米上的液柱重量，所以只有竖直深度重要，而与容器的宽窄或形状无关。

对于在淡水水面下 15 m 的潜水员，仅由水产生的压力为 P = ρgh = 1000 kg m⁻³ × 9.81 N kg⁻¹ × 15 m = 147150 Pa，约为正常大气压的一倍半。潜到两倍深，水产生的压力就翻倍，因为 P 与 h 成正比。

这个压力在该深度向各个方向均等地作用，从四面八方压向潜水员的面镜和身体，而不只是向下。

在马来西亚的住家里

马来西亚的住家每天都通过屋顶的水箱展示这一点。储在高处水箱里的水通过水管向下压，水箱里水面高出某个水龙头越多，推动水流的压力就越大。

楼下的水龙头离水箱更远、下方水的高度更大，通常比楼上的水龙头出水更猛；楼上的龙头离水箱更近，上方水的高度更小。

这就是为什么水箱水位下降时，顶楼淋浴会觉得水弱，也是为什么有些住家加装水泵来增压。同样的道理解释了为什么水箱要尽量放高：把水抬高就增大了 P = ρgh 中的 h，从而增大下方每个出水口的压力。

由较高水箱供水的花园水管比由矮水桶供水的喷得更远。每种情况下，决定压力的都是开口上方水的竖直高度，而不是储水量或水箱的宽窄。

SPM 中如何考

在试卷二中，这属于“压力”一章，常用的指令词有解释、联系、描述和计算。你可能被要求把液体压力与深度、密度和重力场强度联系起来，解释为什么坝墙底部更厚，或用 P = ρgh 计算某一深度的压力。

题目也可能要求你描述某个观察，例如水从不同高度的孔口喷出、飞得远近不同。

这个概念与同一章的相邻内容相连：由 P = F/A 给出的固体压力，它引入了帕斯卡；压在液面上、叠加到总压力中的大气压；以及用液柱测量压力的压力计和气压计。它还是本章后面帕斯卡原理和阿基米德原理的基础。

处理深度题时，要弄清楚题目问的是仅由液体产生的压力，还是包括上方大气在内的总压力。

来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)