Περιεχόμενο
Η υδροστατική πίεση ή η πίεση που ασκεί ένα ρευστό σε ισορροπία σε ένα συγκεκριμένο σημείο του υγρού λόγω της βαρύτητας αυξάνεται σε χαμηλότερα βάθη, καθώς το υγρό μπορεί να ασκήσει μεγαλύτερη δύναμη από το υγρό πάνω από αυτό το σημείο.
Μπορείτε να υπολογίσετε την υδροστατική πίεση του υγρού σε μια δεξαμενή όπως η δύναμη ανά περιοχή για την περιοχή του πυθμένα της δεξαμενής όπως δίνεται από τις μονάδες πίεσης = δύναμη / περιοχή. Σε αυτή την περίπτωση, η δύναμη θα είναι το βάρος που ασκεί το υγρό στον πυθμένα της δεξαμενής λόγω της βαρύτητας.
Εάν θέλετε να βρείτε την καθαρή δύναμη όταν γνωρίζετε την επιτάχυνση και τη μάζα, μπορείτε να την υπολογίσετε ως F = ma, σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο Newton. Για τη βαρύτητα, η επιτάχυνση είναι η σταθερά βαρυτικής επιτάχυνσης, σολ. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να υπολογίσετε αυτήν την πίεση ως Ρ = mg / Α για μια μάζα Μ σε χιλιόγραμμα, περιοχή ΕΝΑ σε ft2 ή m2, και σολ ως σταθερά βαρύτητας της επιτάχυνσης (9,81 m / s2, 32,17405 ft / s2).
Αυτό σας δίνει έναν τραχύ τρόπο προσδιορισμού των δυνάμεων μεταξύ σωματιδίων για το υγρό στη δεξαμενή, αλλά υποθέτει ότι η δύναμη που οφείλεται στη βαρύτητα είναι ένα ακριβές μέτρο της δύναμης μεταξύ σωματιδίων που προκαλεί πίεση.
Αν θέλετε να λάβετε υπόψη περισσότερες πληροφορίες χρησιμοποιώντας τη πυκνότητα των υγρών, μπορείτε να υπολογίσετε την υδροστατική πίεση ενός υγρού χρησιμοποιώντας τον τύπο Ρ = ρ g h στο οποίο Π είναι η υδροστατική πίεση υγρών (σε N / m2, Pa, lbf / ft2, ή psf), ρ ("rho") είναι η πυκνότητα υγρών (kg / m3 ή γυμνοσάλιαγκες / πόδια3), σολ είναι βαρυτική επιτάχυνση (9,81 m / s2, 32,17405 ft / s2) και h είναι το ύψος της στήλης υγρών ή το βάθος όπου μετράται η πίεση.
Τύπος ρευστού πίεσης
Οι δύο τύποι μοιάζουν παρόμοιοι επειδή έχουν την ίδια αρχή. Μπορείτε να αντλήσετε Ρ = ρ g h από Ρ = mg / Α χρησιμοποιώντας τα ακόλουθα βήματα για να αποκτήσετε τον τύπο πίεσης για τα υγρά:
Για το αέριο σε μια δεξαμενή, μπορείτε να καθορίσετε την πίεση χρησιμοποιώντας τον ιδανικό νόμο για το αέριο PV = nRT για πίεση Π σε ατμόσφαιρες (atm), όγκος V σε m3, αριθμός κρεατοελιτών n, σταθερό αέριο R 8.314 J / (molK) και θερμοκρασία Τ σε Kelvin. Ο τύπος αυτός αντιπροσωπεύει τα διασκορπισμένα σωματίδια σε ένα αέριο που εξαρτάται από τις ποσότητες πίεσης, όγκου και θερμοκρασίας.
Τύπος πίεσης νερού
Για νερό που είναι 1000 kg / m3 που έχει αντικείμενο σε βάθος 4 χιλιομέτρων, μπορείτε να υπολογίσετε αυτήν την πίεση ως P = 1000 kg / m3 x 9,8 m / s2 x 4000 m = 39200000 N / m2 ως παράδειγμα χρήσης της φόρμουλας πίεσης νερού.
Ο τύπος για την υδροστατική πίεση μπορεί να εφαρμοστεί σε επιφάνειες και περιοχές. Σε αυτή την περίπτωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον άμεσο τύπο P = FA για την πίεση, τη δύναμη και την περιοχή.
Αυτοί οι υπολογισμοί είναι κεντρικοί σε πολλούς τομείς της έρευνας στη φυσική και τη μηχανική. Στην ιατρική έρευνα, οι επιστήμονες και οι γιατροί μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτή τη σύνθεση πίεσης νερού για να καθορίσουν την υδροστατική πίεση υγρών στα αιμοφόρα αγγεία, όπως το πλάσμα αίματος ή τα υγρά στα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων.
Η υδροστατική πίεση στα αιμοφόρα αγγεία είναι η πίεση που προκαλείται από το ενδοαγγειακό υγρό (δηλ. Το πλάσμα αίματος) ή το εξωαγγειακό υγρό στον τοίχο (δηλαδή το ενδοθήλιο) του αιμοφόρου αγγείου σε ανθρώπινα όργανα όπως τα νεφρά και το ήπαρ κατά τη διεξαγωγή διαγνώσεων ή τη μελέτη της φυσιολογίας του ανθρώπου.
Οι υδροστατικές δυνάμεις που μεταφέρουν νερό σε όλο το ανθρώπινο σώμα μετριούνται γενικά χρησιμοποιώντας τη δύναμη διήθησης που χρησιμοποιεί η τριχοειδής υδροστατική πίεση κατά της πίεσης των ιστών που περιβάλλει τα τριχοειδή αγγεία όταν αντλούν αίμα σε όλο το σώμα.