לחץ הידרוסטטי, או הלחץ שנוזל מפעיל בשיווי משקל בנקודה מסוימת בנוזל לכוח המשיכה, עולה בעומקים נמוכים יותר מכיוון שהנוזל יכול להפעיל יותר כוח מהנוזל שמעליו נְקוּדָה.
ניתן לחשב את הלחץ ההידרוסטטי של הנוזל במיכל ככוח לאזור לשטח קרקעית המיכל כפי שניתן על ידי לחץ = יחידות כוח / שטח. במקרה זה הכוח יהיה המשקל שהנוזל מפעיל בתחתית המיכל עקב כוח המשיכה.
אם אתה רוצה למצוא את הכוח הנקי כאשר אתה יודע תאוצה ומסה, אתה יכול לחשב אותו כF = אמא, על פי החוק השני של ניוטון. עבור כוח הכבידה, התאוצה היא קבוע תאוצה הכבידה,ז. זה אומר שאתה יכול לחשב את הלחץ הזה כ-
P = \ frac {mg} {A}
למסהMבקילוגרמים, שטחאב ft2 או מ2, וזכקבוע קבוע של תאוצה (9.81 מ '/ ש')2, 32.17405 רגל לשנייה2).
זה נותן לך דרך גסה לקבוע את הכוחות בין החלקיקים לנוזל במיכל, אבל זה מניח שהכוח הנובע מכוח המשיכה הוא מדד מדויק של הכוח בין חלקיקים שגורם לַחַץ.
אם ברצונך לקחת מידע נוסף בחשבון באמצעות צפיפות הנוזל, תוכל לחשב לחץ הידרוסטטי של נוזל באמצעות הנוסחה.P = ρ g hבופהוא הלחץ ההידרוסטטי של הנוזל (ב- N / m2, אבא, lbf / ft2, או PSF),ρ("rho") הוא צפיפות הנוזל (ק"ג / מ ')
3 או שבלולים / רגל3), זהוא תאוצה כבידתית (9.81 מ 'לשנייה2, 32.17405 רגל לשנייה2) וחהוא גובה עמוד הנוזל או עומק בו מודדים את הלחץ.נוזל פורמולת לחץ
שתי הנוסחאות נראות דומות מכיוון שהן אותו עיקרון. אתה יכול להפיקP = ρ g hמP = mg / Aבאמצעות השלבים הבאים כדי להשיג את נוסחת הלחץ לנוזלים:
- P = mg / A
- P = ρgV / A: להחליף מסהMעם צפיפותρפעמים נפחו.
- P = ρ g h: החלףV / Aעם גובהחכיV = A x h.
עבור גז במיכל, אתה יכול לקבוע את הלחץ באמצעות חוק הגז האידיאליPV = nRTללחץפבאטמוספרות (כספומט), נפחוב מ3, מספר שומותנ, קבוע גזר8.314 J / (molK), וטמפרטורהטבקלווין. נוסחה זו מהווה חלקיקים מפוזרים בגז התלויים בכמויות הלחץ, הנפח והטמפרטורה.
פורמולת לחץ מים
למים שהם 1000 ק"ג / מ '3 שיש לו אובייקט בעומק 4 ק"מ, אתה יכול לחשב את הלחץ הזה כ-
P = 1000 \ text {kg / m} ^ 3 \ times 9.8 \ text {m / s} ^ 2 \ times 4000 \ text {m} = 39200000 \ text {N / m} ^ 2
כדוגמא שימוש בנוסחת לחץ המים.
ניתן להחיל את הנוסחה ללחץ הידרוסטטי על משטחים ואזורים. במקרה זה, תוכלו להשתמש בנוסחה הישירהP = F / Aללחץ, כוח ואזור.
חישובים אלה הם מרכזיים בתחומי מחקר רבים בפיזיקה והנדסה. במחקר רפואי, מדענים ורופאים יכולים להשתמש בנוסחה זו של לחץ מים לקבוע את לחץ הידרוסטטי של נוזלים בכלי הדם כגון פלזמה בדם או הנוזלים על דפנות הדם כלים.
לחץ הידרוסטטי בכלי הדם הוא הלחץ המופעל על ידי נוזל תוך-וסקולרי (כלומר פלזמה בדם) או נוזל חוץ-וסקולרי על הקיר. (כלומר אנדותל) של כלי הדם באיברים אנושיים כמו הכליות והכבד בעת ביצוע אבחונים או לימוד פיזיולוגיה אנושית.
הכוחות ההידרוסטטיים המניעים מים בכל גוף האדם נמדדים בדרך כלל באמצעות כוח הסינון ש- לחץ הידרוסטטי נימי משמש כנגד לחץ הרקמה המקיף את הנימים בעת שאיבת דם בכל רחבי גוּף.