A víznyomás a mélységgel növekszik, mert a fent felfelé eső víz nehezíti az alatta lévő vizet. A nyomás sokféleképpen mérhető. A víznyomás könnyen kiszámítható egy egyszerű egyenlettel, amely magában foglalja a mélységet, a sűrűséget és a gravitációt.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Minél mélyebbre mész a vízbe, annál több víz van feletted - és ennek a víznek a súlya nyomást gyakorol.
Víznyomás és mélység
A vizet, mint a Föld minden dolgát, lefelé húzza a gravitációs erő. Minden víztestnek van egy bizonyos súlya, és ez a súly lefelé tolódik bármi alatt, ami alatta van. A víznyomás annak az eredménye, hogy az összes fenti víz súlya lenyomja az alatta lévő vizet. Ahogy mélyebbre mész egy víztömegbe, több víz van fent, és ezért nagyobb súly nyomja lefelé. Ez az oka annak, hogy a víznyomás növekszik a mélységgel. A nyomás csak a mélységtől függ, és bárhol, adott mélységben és minden irányban azonos.
Nyomásegységek
A nyomást erőegységekben (például fontban, fontban) mérjük, elosztva területtel (négyzet hüvelyk, hüvelykben)
A víznyomás kiszámítása
A víznyomás kiszámítása nagyon egyszerű. Képzeljen el egy sík felületet a mélységben, amelyhez kiszámítja a nyomást. Csak annyit kell tennie, hogy megtalálja az összes víz súlyát a felület tetején, majd ossza el a felület területével.
P = \ frac {W} {A}
holPa nyomás,Wsúlya ésAterülete.
A víztest súlyának megállapítása
Egy gravitációs mezőben, például a Föld felszínén, mindent lefelé gyorsít a Föld gravitációja, súlyt adva neki. Ha ismeri egy tárgy tömegét, akkor megtalálja a súlyt úgy, hogy megszorozza a tömeget a gravitáció miatti gyorsulással. Ne feledje Newton második törvényét: az erő (súly) megegyezik a tömeg és a gyorsulás (gravitáció) szorzatával.
Megtalálhatja a víztömeg tömegét, m, megszorozva annak V térfogatát sűrűségével, r.
m = Vr
A súly megtalálásához szorozzuk meg a gravitációs gyorsulással, g (kb. 9,80 m / s2 a Föld felszínén).
W = gVr
Összedobva az egészet
Most már minden darab megvan, hogy megtaláljuk a víznyomást egy bizonyos mélységben. Ha behelyettesítjük a W súlyegyenletet az eredeti nyomásegyenletünkbe, kapjuk:
P = \ frac {gVr} {A}
V az elképzelt felületünk fölötti víz térfogata. Ne feledje, hogy a hangerő csak a hosszúság, a szélesség és a magasság szorzója. A hosszúság és a szélesség rész egyszerûen az A terület. A magasság a mélység, d. Tehát az V. kötet átírható a következőképpen:
V = dA
Ezt behelyettesítve a nyomásegyenletünkbe kapjuk:
P = \ frac {gdAr} {A}
Most törölhetjük az A-t felülről és alulról, hogy:
P = gdr
A nyomás megegyezik a gravitációs gyorsulással, g, a mélység, a d, a víz sűrűségének a szorosa, r. A gravitációs gyorsulás 9,80 m / s ^ 2, a víz sűrűsége 1 g / cm ^ 3 vagy 1000 kg / m ^ 3. Ezeket a számokat beírva kapjuk a végső egyenletet:
P = (d \ text {méterben}) \ x 9,80 \ 1000-szer