Hidrosztatikus nyomás, vagy az a nyomás, amelyet egy folyadék egyensúlyban fejt ki az esedékes folyadék egy bizonyos pontján a gravitációhoz, kisebb mélységekben növekszik, mivel a folyadék nagyobb erőt tud kifejteni a fölötte lévő folyadékból pont.
Kiszámíthatja a tartályban lévő folyadék hidrosztatikus nyomását a tartály alsó részének területenkénti erejeként, amelyet nyomás = erő / terület egységek adnak meg. Ebben az esetben az erő az a súly, amelyet a folyadék a gravitáció miatt a tartály aljára gyakorol.
Ha meg akarja találni a nettó erőt, amikor ismeri a gyorsulást és a tömeget, akkor kiszámíthatjaF = ma, Newton második törvénye szerint. A gravitáció szempontjából a gyorsulás a gravitációs gyorsulás állandója,g. Ez azt jelenti, hogy ezt a nyomást kiszámíthatja
P = \ frac {mg} {A}
miséremkilogrammban, területAft-ban2 vagy m2, ésgmint a gyorsulás gravitációs állandója (9,81 m / s2, 32,17405 láb / s2).
Ez durva módon meghatározza a részecskék közötti erőket a tartályban lévő folyadékhoz, de ez feltételezi, hogy a gravitáció miatti erő a részecskék közötti erő pontos oka nyomás.
Ha több információt szeretne figyelembe venni a folyadék sűrűségének használatával, akkor a képlet segítségével kiszámíthatja a folyadék hidrosztatikus nyomásátP = ρ g hamibenPa folyadék hidrosztatikus nyomása (N / m2, Pa, lbf / ft2vagy psf),ρ("rho") a folyadék sűrűsége (kg / m3 vagy csigák / ft3), ggravitációs gyorsulás (9,81 m / s2, 32,17405 láb / s2) ésha folyadék oszlopának magassága vagy mélysége, ahol a nyomást mérik.
Nyomás Formula folyadék
A két képlet hasonlónak tűnik, mert ugyanaz az elv. LevezethetP = ρ g htól tőlP = mg / Aa következő lépésekkel megkapja a folyadékok nyomásképletét:
- P = mg / A
- P = ρgV / A: cserélje ki a tömegetmsűrűséggelρszeres hangerőV.
- P = ρ g h: csereV / AmagassággalhmivelV = A x h.
A tartályban lévő gáz esetében az ideális gáztörvény segítségével meghatározhatja a nyomástPV = nRTnyomásraPatmoszférában (atm), térfogatVm-ben3, anyajegyek száman, gázállandóR8,314 J / (molK), és a hőmérsékletTKelvinben. Ez a képlet a gázban diszpergált részecskéket számolja, amelyek a nyomás, a térfogat és a hőmérséklet mennyiségétől függenek.
Víznyomás képlet
1000 kg / m vízhez3 amelynek tárgya 4 km mélységben van, akkor ezt a nyomást kiszámíthatja
P = 1000 \ text {kg / m} ^ 3 \ x 9,8 \ text {m / s} ^ 2 \ alkalommal 4000 \ text {m} = 39200000 \ text {N / m} ^ 2
példaként a víznyomás képletét.
A hidrosztatikus nyomás képlete alkalmazható a felületekre és a területekre. Ebben az esetben használhatja a közvetlen képletetP = F / Aa nyomás, az erő és a terület szempontjából.
Ezek a számítások központi szerepet játszanak a fizika és a mérnöki kutatások számos területén. Az orvosi kutatásban a tudósok és az orvosok ezt a víznyomás képletet használhatják a az erekben lévő folyadékok, például a vérplazma vagy a vér falain lévő folyadékok hidrosztatikus nyomása hajók.
Az erekben lévő hidrosztatikus nyomás az intravaszkuláris folyadék (azaz a vérplazma) vagy az extravaszkuláris folyadék által a falra gyakorolt nyomás az emberi szervekben, például a vesékben és a májban lévő erek (vagyis az endothelium) diagnózisának elvégzése vagy az emberi fiziológia tanulmányozása során.
Az emberi testben a vizet mozgató hidrosztatikus erőket általában a szűrőerő alkalmazásával mérik - a kapilláris hidrosztatikus nyomás a kapillárisokat körülvevő szöveti nyomással szemben alkalmazza a vért az egész szivattyúban test.