2.6 水头与单位势能

在2.2节中曾导出了静水压强的基本方程式=C[式 （2.6）]。在上述讨论的基础上可进一步来解释它的几何意义和能量意义。

2.6.1 位置水头、压强水头及测压管水头

在水力学中常把一些几何长度或几何高度称之为“水头”。

式（2.6）中，z为静止液体内任意一点在高程基准面以上的几何高度，称为位置水头；是该点的测压管内液柱高度，称为压强水头；而则为测压管液面到高程基准面的几何高度，称为测压管水头。故式 （2.6）的几何意义是：静止的同种液体内，各点的测压管水头等于常数。

2.6.2 单位位能、单位压能及单位势能

可以证明，静止液体内各点的测压管水头为常数，还反映了静止液体内的能量守恒规律。

设质量为m的液体质点，其重心位于高程基准面以上的几何高度为z，则该质点所具有的位置势能为mgz，故代表了单位重量液体所具有的位置势能，简称为单位位能。若z位置处的液体质点的压强为p，当在该处设置一开口的测压管时，液体在压强p的作用下，可沿着测压管上升高度，此时液体的压能转化成高度为的位置势能。压强为p，质量为m的液体，由压能转化来的位置势能为，所以就代表了单位重量液体所具有的压强势能，简称为单位压能。

在静止液体内，机械能只有位能和压能，总称为势能。故式（2.6）的能量意义是：静止的同种液体内，各点单位重量液体所具有的势能（简称单位势能）相等。