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如果一个人想知道王冠中有多少黄金或其他不值钱的金属，就像阿基米德所说的那样，就必须了解流体静力平衡的原理，或者说流体静力平衡；这可以通过一件与之同名的实验室设备来完成，这就是静水平衡。本质上，这个装置测量一种物质或物体的重量，例如宝石或液体。它通过比较悬浮在空气中的物体和再次悬浮在水中的物体的重量来实现的，因为游泳运动员知道，水中的物体看起来要轻得多；这是由于水对物体施加的向上推力，测量这些特性的设备通常类似于机械或电子秤，其上有一个容器，用来盛放有问题的物质。科学家带着烧杯，用静水压天平测定密度特性，首先在空气中称取一种物质的重量，然后将同一种物质浸入一个装有水的大容器中。这两种测量方法进行了比较，并制定了描述该物质重力的公式。重力测量告诉研究人员有关物质密度的重要信息，或者说一种物质或物体在不同压力下的行为。流体静力平衡通常指的是重力和气体对物质的压力之间的关系。物质在不同的深度经历不同的压力。区域越深，它承受的重力压力就越大。本质上，就像重力作用一样向下-相对增加-物质的压力梯度也会增加。简单地说，要测量冠上的金，知道水对物体的向上力等于其置换流体的重量可能会有帮助这些力可以在其他方面与物质相互作用，如温度和表面积，产生压力或能量。静水压平衡可以使其他混合物中的元素以及水悬浮，为了测量物质的重力。测量还可以检测可能与其他元素混合的物质的纯度；例如，一个皇冠是否含有杂质，或者在阿基米德的情况下，是银，它的流体静力平衡与黄金有着显著的不同。如今，这项技术在宝石学、天体物理学、地质学和大气学等领域得到了应用；在更大范围内，这一原理被用来描述行星和恒星的特征。在所有这些情况下，流体静力平衡是指一种物质在不同的压力下如何表现或保持其形状或成分，静水压平衡技术依赖于机械设备。这种技术的典型形状类似于普通天平：两端支撑两个盘子的T形结构。重量的差异会导致摇臂向较重的部件弯曲。当代的静水平衡设备依赖于精密的电子设备传感技术类似于一个电子平台上悬挂着一个容器的天平。仪器可以被缩放到各种尺寸；有些是为台式操作而设计的，而另一些则是更大的，处理大型船舶的独立设备。现代设备提供数字输出和许多其他精确读数。计算机数字传感器不仅可以报告给定的元件静水平衡，但也可以输出额外的计算信息。这些数据可能包括在测量系列之间运行分析和比较，以及英制或公制单位之间的单位转换；以便在任何需要的测量中随时输出。

发表于 2020-09-18 04:24
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分类：科学教育

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