【正确答案】证明把曲面看成无限个面元组成,每个面元是一个平面.取任一面元,面积为,其法线方向的单位矢量为轴沿竖直方向.
该面元所受的压力为
其水平的分量为
其中是n与轴的夹角,也是与垂直于轴的竖直平面yz的夹角,是面
在yz平面上的投影.这就证明了对于任一面元所受的压力的水平分量,等于该面元在垂直于这个水平方向的投影面积上所受的压力.
彻体力仅有重力,p只与z有关,如曲面所受总压力的水平分量沿某一方向,其单位矢量用表示,则
如图所示,闭合曲线围成的面积是曲面所受压力的水平分量相垂直的投影面积, 是投影面积的面元,是垂直的投影面积上所受的总压力.这个总压力当然沿其法线方向,法线的单位矢量为如彻体力还有其他力,则p将是,y, 的函数,上述等式不能成立,也就不能得出图所要证明的结论.
【答案解析】