წყლის წნევა სიღრმესთან ერთად იზრდება, რადგან წყალი ზემოთ იწონის ქვემოთ მდებარე წყალს. წნევის გაზომვა შესაძლებელია სხვადასხვა გზით. წყლის წნევის მარტივად გაანგარიშება შესაძლებელია მარტივი განტოლებით, რომელშიც შედის სიღრმე, სიმკვრივე და სიმძიმე.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
რაც უფრო ღრმად მიდიხართ წყალში, მით უფრო მეტი წყალი დგას თქვენს თავზე - და მთელი წყლის წონა ახდენს ზეწოლას.
წყლის წნევა და სიღრმე
წყალი, ისევე როგორც დედამიწაზე არსებული ყველა, მიზიდულობის ძალით ქვევით იწევს. წყლის თითოეულ სხეულს აქვს გარკვეული წონა და ეს წონა იწევს ქვემოთ, რაც არ უნდა იყოს მას ქვემოთ. წყლის წნევა არის შედეგად მიღებული წყლის წონის შედეგი, რომელიც ზემოდან წყალს უბიძგებს. წყლის სიღრმეში სიღრმეში ჩასვლისთანავე, იქ უფრო მეტი წყალია და, შესაბამისად, უფრო დიდი წონა იწევს. ეს არის მიზეზი, რომ წყლის წნევა სიღრმეზე იზრდება. წნევა დამოკიდებულია მხოლოდ სიღრმეზე და იგივეა მოცემულ სიღრმეზე და ყველანაირი მიმართულებით.
წნევის ერთეულები
წნევა იზომება ძალის ერთეულებში (როგორიცაა ფუნტი, ფუნტი) გაყოფილი ფართობის მიხედვით (კვადრატული დიუმი, ინ
2). ასევე გავრცელებულია წნევის გაზომვის სხვა გზები. ხშირად მოსახერხებელი ერთეულია ატმოსფერო, ატმოსფერო, ტოლი ატმოსფეროს წნევაზე ზღვის დონეზე. ტრადიციულად, წნევა იზომება ბარომეტრის გამოყენებით, მოწყობილობა, რომელშიც თხევადი სვეტი (ვერცხლისწყალი, ჩვეულებრივ) ჰაერის ზეწოლით აიწევს ზემოთ. ამის გამო, წნევა ხშირად მოცემულია მერკური მილიმეტრიანი ერთეულით (მმ Hg), რაც შეესაბამება ბარომეტრის სვეტის გასწვრივ გადაადგილებას.წყლის წნევის გაანგარიშება
წყლის წნევის გაანგარიშება ძალიან მარტივია. წარმოიდგინეთ ბრტყელი ზედაპირი სიღრმეზე, რომლისთვისაც გსურთ გამოთვალოთ წნევა. თქვენ მხოლოდ უნდა იპოვოთ წყლის წონა ამ ზედაპირზე, შემდეგ კი გაყოთ ზედაპირის ფართობზე.
P = \ frac {W} {A}
სადპარის ზეწოლა,ვარის წონა, დააარის ფართობი.
წყლის სხეულის წონის პოვნა
გრავიტაციულ ველში, მაგალითად, დედამიწის ზედაპირზე, დედამიწის მიზიდულობით ყველაფერი ჩქარდება და ქვეითდება, რაც მას წონას ანიჭებს. თუ იცით ობიექტის მასა, შეგიძლიათ იპოვოთ წონა სიმძიმის გამო მასის გამრავლებით აჩქარებაზე. დაიმახსოვრე ნიუტონის მეორე კანონი: ძალა (წონა) ტოლია მასაზე აჩქარებაზე (სიმძიმეზე).
წყლის მასის, მ-ის პოვნა შეგიძლიათ მისი მოცულობის გამრავლებით, V, მისი სიმკვრივით, r.
მ = Vr
ახლა, რომ იპოვოთ წონა, გამრავლდით გრავიტაციული აჩქარებით, გ (დაახლოებით 9,80 მ / წმ 2 დედამიწის ზედაპირზე).
W = gVr
ყველაფერს ერთად ვდებთ
ახლა ჩვენ გვაქვს ყველა ნაწილი, რომ გარკვეულ სიღრმეზე წყლის წნევა ვიპოვოთ. ჩვენი განტოლების შეცვლა წონის, W- ით, თავდაპირველი წნევის განტოლებაში, მივიღებთ:
P = \ frac {gVr} {A}
V არის წყლის მოცულობა ჩვენი წარმოსახვითი ზედაპირის ზემოთ. დაიმახსოვრე, მოცულობა არის სიგრძე, ჯერ სიგანე და სიმაღლე. სიგრძე ჯერ სიგანეზე არის ფართობი, ა. სიმაღლე არის სიღრმე, დ. ასე რომ, V ტომის გადაწერა შეიძლება შემდეგნაირად:
V = dA
ჩავანაცვლოთ ჩვენი წნევის განტოლება, მივიღებთ:
P = \ frac {gdAr} {A}
ახლა ჩვენ შეგვიძლია გავაუქმოთ A ზედა და ქვედა მხრიდან, რომ მიიღოთ:
P = გდრ
წნევა ტოლია გრავიტაციული აჩქარებისა, g, სიღრმეზე მეტი, d, წყლის სიმკვრივეზე მეტი, r. გრავიტაციული აჩქარებაა 9,80 მ / წმ ^ 2, ხოლო წყლის სიმკვრივეა 1 გ / სმ ^ 3, ან 1000 კგ / მ ^ 3. ამ ციფრების ჩასმა, მივიღებთ საბოლოო განტოლებას:
P = (დ \ ტექსტი {მეტრში}) \ ჯერ 9,80 \ ჯერ 1000