揭示液体压强规律者──帕斯卡

帕斯卡是法国数学家和物理学家。他没有接受过正规的学校教育，但是由于他良好的家庭教育和他自己的聪明才智以及对学习的渴望，他在语文和数学方面都做得很好。16岁时，他参加了巴黎数学家和物理学家小组的学术活动，发表了一篇关于圆锥曲线的优秀论文。这篇论文使帕斯卡在1960年成名，正式步入法国学术界的大门，并取得了一个又一个的成果。

帕斯卡在1648年做了一个著名的实验:他用一个装满水的密封桶，将一根细长的管子插入盖子，然后从大楼的阳台将水倒入细管中。结果，只用了几杯水就使桶破裂，桶里的水从裂缝中流出。

这是历史上著名的帕斯卡桶裂实验。容器底部(或侧壁)的液体压力比液体本身的重量大得多，这对于许多人来说是不可想象的。

为什么几杯水就能打破桶？我们知道液体的压力等于密度、深度和重力加速度常数的乘积(P=ρgh)。在这个实验中，水的密度是恒定的，但是由于细管的体积很小，所以要注入几杯水，并且它的深度H很大。随着深度的不断增加，下部的压力越来越大。液压最终超过了桶所能承受的上限，桶就会破裂。

帕斯卡的“桶裂”实验很好地证明了液体压力与液体深度有关。

在我们的日常生活中，我们经常看到没有灌溉的软管是扁平的。当软管连接到水龙头时，水被倒入其中，它变成圆柱形。如果软管上有几只眼睛，水就会从小眼睛向四面八方涌出。水向前流，为什么你能绕过水管？

帕斯卡在数百年前就注意到了这种现象。帕斯卡从小就一直乐于问为什么，他喜欢通过实验提出自己的新观点。他想，也许水有四面八方的压力？所以他首先设计了一个实验，那就是“帕斯卡球”实验。帕斯卡的球是一个中空的球，球壁上有许多小孔。球被连接到一个带有可移动活塞的气缸上。水被倒入球和桶中，活塞被向内压，水从每个小孔中喷出，成为一个“多孔水枪”。

帕斯卡的实验证明，液体可以把它所受到的压力传递到各个方向。当软管充满水时，它变成圆柱形，因为软管中的水将自来水中的压力传递到墙壁的所有部分。

谨慎的帕斯卡没有结束他的研究。他做了很多次实验来研究哪个洞喷出的水最多。结果，人们发现他们射击的距离不是很远，而且距离几乎是一样的。这表明每个孔都受到相同的压力。

经过仔细观察，帕斯卡发现了液体传递压力的基本规律，这就是众所周知的帕斯卡定律:在流体(气体或液体)力学中，发生在密闭容器中某一部分静止流体中的压力变化，会无损失地传递到流体的所有部分和容器壁上。帕斯卡首先阐述了这条定律。根据帕斯卡原理，如果液压系统中的一个活塞受到一定的压力，另一个活塞就会产生相同的压力增量。如果第二活塞的面积是第一活塞的10倍，作用在第二活塞上的力将增加到第一活塞的10倍，而两个活塞上的压力仍然相等。液压机是帕斯卡原理的一个例子。所有的液压机都是根据帕斯卡定律设计的，所以帕斯卡被称为“液压机之父”。上海重型机械厂有一台液压机，可以像捏面团一样捏出重达100吨的钢锭。

不幸的是，在1655年，帕斯卡进入了巴黎附近与世隔绝的派崔尔神学中心。1662年，忧郁而又体贴的帕斯卡去世，享年39岁。因为他是第一个提出“帕斯卡定律”来描述液体压力性质的人，国际单位制规定，压力的单位“牛顿/平方米”是“帕斯卡”。也就是说，1帕斯卡=1牛顿/平方米。

帕斯卡不仅在力学方面取得了巨大成就，而且在数学和哲学方面也取得了巨大成就。我将给帕斯卡著名的哲学著作《思想记录》一句名言，“人只是一根芦苇，自然界中最脆弱的东西，但他是一根有思想的芦苇”。祝学生们学习成功！