Tryk i fysik er kraft divideret med enhedsareal. Kraft er igen massetider acceleration. Dette forklarer, hvorfor en vintereventyrer er mere sikker på is af tvivlsom tykkelse, hvis han ligger på overfladen i stedet for at stå oprejst; den kraft, han udøver på isen (hans masse gange den nedadgående acceleration på grund af tyngdekraften) er den samme i begge tilfælde, men hvis han er liggende fladt i stedet for at stå på to fødder, fordeles denne kraft over et større område og derved sænker trykket på is.
Ovenstående eksempel handler om statisk tryk - det vil sige, at intet i dette "problem" bevæger sig (og forhåbentlig forbliver det sådan!). Dynamisk tryk er forskelligt og involverer bevægelse af genstande gennem væsker - det vil sige væsker eller gasser - eller selve væskestrømmen.
Den generelle trykligning
Som nævnt er tryk kraft divideret med areal, og kraft er masse gange acceleration. Masse (m) kan dog også skrives som et produkt af densitet (ρ) og volumen (V), da densitet kun er masse divideret med volumen. Det vil sige, da:
\ rho = \ frac {m} {V} \ tekst {derefter} = m = \ rho V.
Også for regelmæssige geometriske figurer giver volumen divideret med areal simpelthen højde.
Dette betyder, at for f.eks. En væskesøjle, der står i en cylinder, tryk (P) kan udtrykkes i følgende standardenheder:
P = {mg \ over {1pt} A} = {ρVg \ over {1pt} A} = ρg {V \ over {1pt} A} = ρgh
Her,her dybden under overfladen af væsken. Dette afslører, at tryk i en hvilken som helst væskedybde faktisk ikke afhænger af, hvor meget væske der er; du kunne være i en lille tank eller i havet, og trykket afhænger kun af dybden.
Dynamisk tryk
Væsker sidder åbenbart ikke kun i tanke; de bevæger sig og pumpes ofte gennem rør for at komme fra sted til sted. Flydende væsker udøver pres på genstande i dem ligesom stående væsker gør, men variablerne ændres.
Du har måske hørt, at den samlede energi af et objekt er summen af dets kinetiske energi (energien af dens bevægelse) og dets potentiale energi (den energi, den "lagrer" i forårslæsning eller ligger langt over jorden), og at denne sum forbliver konstant i lukket systemer. Tilsvarende er det samlede tryk i en væske dens statiske tryk, givet ved udtrykketρghafledt ovenfor, føjet til sit dynamiske tryk, givet ved udtrykket (1/2)ρv2.
Bernoulli-ligningen
Ovenstående afsnit er en afledning af en kritisk ligning i fysik med implikationer for alt det der bevæger sig gennem en væske eller oplever strømmen selv, herunder fly, vand i et VVS-system, eller baseball. Formelt er det
P_ {total} = ρgh + {1 \ over {1pt} 2} ρv ^ 2
Dette betyder, at hvis en væske kommer ind i et system gennem rør med en given bredde og i en given højde og forlader systemet gennem et rør med en anden bredde og i en anden højde kan systemets samlede tryk stadig forblive konstant.
Denne ligning er afhængig af en række antagelser: At væskens tæthedρændrer sig ikke, at væskestrømmen er stabil, og at friktion ikke er en faktor. Selv med disse begrænsninger er ligningen ekstraordinær nyttig. For eksempel fra Bernoulli-ligningen kan du bestemme, at når vand forlader en kanal, der har en mindre diameter end dets indgangssted gør, vil vandet køre hurtigere (hvilket sandsynligvis er intuitiv; floder viser større hastighed, når de passerer gennem smalle kanaler), og dens tryk ved højere hastighed vil være lavere (hvilket sandsynligvis ikke er intuitivt). Disse resultater følger af variationen i ligningen
P_1 - P_2 = {1 \ over {1pt} 2} ρ ({v_2} ^ 2 - {v_1} ^ 2)
Hvis vilkårene er positive, og udgangshastigheden er større end indgangshastigheden (dvs.v2 > v1), skal udgangstrykket være lavere end indgangstrykket (dvs.P2 < P1).