压力场和局部浮力的微观视角
摘要：局部压力的概念对于描述许多重要的物理现象是至关重要的。例如浮力或大气现象，总是需要考虑空间变化的压力场。这些场在流体热力学现象学中有着明确的定义，但在现有文献中仍缺乏基于统计力学的简单且具有教育意义的微观描述。在本文中，我们提出了一种新的经典流体内局部压力场的微观定义，依赖于内建于多体哈密顿量中的局部气压势。这样的设置允许通过对气体粒子上的气压势施加的径向力的标准集合平均来局部地定义压力，在流体内的任意点。这一设置进一步用于在任意外部场存在的情况下，对推广的阿基米德浮力原理进行微观推导。作为示范性的例子，我们计算了在以下情况下理想流体的浮力场：i) 一个均匀力场，ii) 一个球对称谐振势场，和 iii) 一个离心旋转参考系。
作者：Sim~ao M. Jo~ao, J. P. Santos Pires, J. M. Viana Parente Lopes
论文ID：2106.10369
分类：Classical Physics
分类简称：physics.class-ph
提交时间：2022-02-18