La pression hydrostatique, ou la pression qu'un fluide exerce à l'équilibre à un certain point dans le fluide en raison à la gravité, augmente à des profondeurs inférieures car le fluide peut exercer plus de force du liquide au-dessus de celui point.
Vous pouvez calculer la pression hydrostatique du liquide dans un réservoir en tant que force par surface pour la surface du fond du réservoir telle que donnée par les unités de pression = force/surface. Dans ce cas, la force serait le poids que le liquide exerce sur le fond du réservoir en raison de la gravité.
Si vous voulez trouver la force nette lorsque vous connaissez l'accélération et la masse, vous pouvez la calculer comme suitF = ma, selon la deuxième loi de Newton. Pour la gravité, l'accélération est la constante d'accélération gravitationnelle,g. Cela signifie que vous pouvez calculer cette pression comme
P=\frac{mg}{A}
pour une massemen kilogrammes, superficieUNEen pieds2 ou m2, etgcomme constante gravitationnelle de l'accélération (9,81 m/s2, 32,17405 pi/s2).
Cela vous donne un moyen approximatif de déterminer les forces entre les particules pour le liquide dans le réservoir, mais il suppose que la force due à la gravité est une mesure précise de la force entre les particules qui provoque pression.
Si vous souhaitez prendre en compte plus d'informations en utilisant la densité du fluide, vous pouvez calculer la pression hydrostatique d'un liquide à l'aide de la formuleP = g hdans lequelPest la pression hydrostatique du liquide (en N/m2, Pa, lbf/pi2, ou psf),ρ("rho") est la densité du liquide (kg/m3 ou limaces/pi3), gest l'accélération gravitationnelle (9,81 m/s2, 32,17405 pi/s2) ethest la hauteur de la colonne de fluide ou la profondeur où la pression est mesurée.
Fluide Formule Pression
Les deux formules se ressemblent car il s'agit du même principe. Vous pouvez dériverP = g hdeP = mg/Aen utilisant les étapes suivantes pour obtenir la formule de pression pour les fluides :
- P = mg/A
- P = gV /A: remplacer la massemavec densitéρfois le volumeV.
- P = g h: remplacerVIRGINIEavec hauteurhcarV = A x h.
Pour le gaz dans un réservoir, vous pouvez déterminer la pression en utilisant la loi des gaz parfaitsPV = nRTpour la pressionPen atmosphères (atm), volumeVdans M3, nombre de molesm, constante de gazR8,314 J/(molK), et températureTà Kelvin. Cette formule tient compte des particules dispersées dans un gaz qui dépendent des quantités de pression, de volume et de température.
Formule de pression d'eau
Pour une eau de 1000 kg/m3 qui a un objet à 4 km de profondeur, vous pouvez calculer cette pression comme
P = 1000\texte{ kg/m}^3 \times 9.8\text{ m/s}^2 \times 4000\text{ m} = 39200000\text{ N/m}^2
à titre d'exemple, l'utilisation de la formule de la pression de l'eau.
La formule de la pression hydrostatique peut être appliquée aux surfaces et aux zones. Dans ce cas, vous pouvez utiliser la formule directeP = F/Apour la pression, la force et la surface.
Ces calculs sont au cœur de nombreux domaines de recherche en physique et en ingénierie. Dans la recherche médicale, les scientifiques et les médecins peuvent utiliser cette formule de pression d'eau pour déterminer la pression hydrostatique des fluides dans les vaisseaux sanguins tels que le plasma sanguin ou les fluides sur les parois du sang navires.
La pression hydrostatique dans les vaisseaux sanguins est la pression exercée par le liquide intravasculaire (c'est-à-dire le plasma sanguin) ou le liquide extravasculaire sur la paroi (c'est-à-dire l'endothélium) du vaisseau sanguin dans les organes humains tels que les reins et le foie lors de la réalisation de diagnostics ou de l'étude de la physiologie humaine.
Les forces hydrostatiques qui entraînent l'eau dans tout le corps humain sont généralement mesurées à l'aide de la force de filtration que le la pression hydrostatique capillaire utilise contre la pression tissulaire entourant les capillaires lors du pompage du sang dans tout le corps.