Physic Labs
第1/4步:压强随深度增加
直觉

每一层水都必须“扛起”它上方所有的水——越深担子越重,压强随深度均匀增加,如同叠放的箱子。

p(h)=p0+ρ g hp(h) = p_0 + \rho\,g\,h
分析

考察截面积 SS、高 dhdh 的小液柱的平衡:底部向上的压力 p Sp\,S 必须承担顶部向下的压力加上液柱重量 ρgS dh\rho g S\,dh,得 dp=ρg dhdp = \rho g\,dh,积分得 p(h)=p0+ρghp(h) = p_0 + \rho g h,其中 hh 自液面起算。