गहराई के साथ पानी का दबाव क्यों बढ़ता है?

पानी का दबाव गहराई के साथ बढ़ता है क्योंकि ऊपर के पानी का भार नीचे के पानी पर पड़ता है। दबाव को विभिन्न तरीकों से मापा जा सकता है। गहराई, घनत्व और गुरुत्वाकर्षण से जुड़े एक साधारण समीकरण से पानी के दबाव की गणना आसानी से की जा सकती है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

आप जितने गहरे पानी में जाते हैं, उतना ही अधिक पानी आपके ऊपर होता है - और उस पानी का भार उस पानी पर दबाव डालता है।

पानी, पृथ्वी पर सभी चीजों की तरह, गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा नीचे की ओर खींचा जाता है। पानी के प्रत्येक पिंड का एक निश्चित भार होता है, और यह भार उसके नीचे जो कुछ भी है, उस पर नीचे की ओर धकेलता है। पानी का दबाव ऊपर के सभी पानी के भार के नीचे के पानी पर नीचे धकेलने का परिणाम है। जैसे ही आप पानी के शरीर में गहराई तक जाते हैं, ऊपर और अधिक पानी होता है, और इसलिए अधिक वजन नीचे धकेलता है। यही कारण है कि गहराई के साथ पानी का दबाव बढ़ता जाता है। दबाव केवल गहराई पर निर्भर करता है, और किसी दी गई गहराई पर और हर दिशा में कहीं भी समान होता है।

दबाव को बल की इकाइयों (जैसे पाउंड, lb.) में क्षेत्रफल (वर्ग इंच, in) से विभाजित करके मापा जाता है

पानी के दबाव की गणना बहुत सीधी है। गहराई पर एक सपाट सतह की कल्पना करें जिसके लिए आप दबाव की गणना करना चाहते हैं। आपको बस इतना करना है कि उस सतह के ऊपर के सभी पानी का वजन ज्ञात करें, फिर इसे सतह के क्षेत्रफल से विभाजित करें।

कहां हैपीदबाव है,वूवजन है, औरएक्षेत्र है।

गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में, जैसे कि पृथ्वी की सतह पर, पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण द्वारा सब कुछ नीचे की ओर त्वरित किया जाता है, जिससे इसे भार दिया जाता है। यदि आप किसी वस्तु का द्रव्यमान जानते हैं, तो आप द्रव्यमान को गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण से गुणा करके वजन ज्ञात कर सकते हैं। न्यूटन का दूसरा नियम याद रखें: बल (भार) द्रव्यमान त्वरण (गुरुत्वाकर्षण) के बराबर होता है।

आप पानी के एक पिंड का द्रव्यमान, m, उसके आयतन, V, को उसके घनत्व, r से गुणा करके पा सकते हैं।

अब हमारे पास एक निश्चित गहराई पर पानी के दबाव को खोजने के लिए सभी टुकड़े हैं। वजन, डब्ल्यू के लिए हमारे समीकरण को हमारे मूल दबाव समीकरण में प्रतिस्थापित करते हुए, हम प्राप्त करते हैं:

V हमारी कल्पित सतह के ऊपर पानी का आयतन है। याद रखें, आयतन केवल लंबाई गुणा चौड़ाई गुणा ऊंचाई है। लंबाई गुणा चौड़ाई वाला भाग केवल क्षेत्रफल है, A. ऊंचाई गहराई है, डी। तो, वॉल्यूम V को फिर से लिखा जा सकता है:

इसे हमारे दबाव समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

अब हम प्राप्त करने के लिए ऊपर और नीचे से A को रद्द कर सकते हैं:

दबाव गुरुत्वाकर्षण त्वरण के बराबर है, g, गहराई का गुणा, d, पानी के घनत्व का गुणा, r। गुरुत्वाकर्षण त्वरण 9.80 m/s^2 है, और पानी का घनत्व 1 g/cm^3, या 1000 kg/m^3 है। इन नंबरों को रखने पर, हमें एक अंतिम समीकरण मिलता है: