위의 물이 아래의 물에 무게를 가하기 때문에 수압은 깊이에 따라 증가합니다. 압력은 다양한 방법으로 측정 할 수 있습니다. 수압은 깊이, 밀도 및 중력을 포함하는 간단한 방정식으로 쉽게 계산할 수 있습니다.
TL; DR (너무 깁니다. 읽지 않음)
물에 더 깊이 들어 갈수록 더 많은 물이 당신 위에 있으며 그 모든 물의 무게가 압력을가합니다.
수압 및 깊이
지구상의 모든 것과 마찬가지로 물은 중력에 의해 아래로 당겨집니다. 모든 수역에는 일정한 무게가 있으며, 이 무게는 그 아래에있는 모든 것을 아래로 밀어냅니다. 수압은 위의 모든 물의 무게가 아래의 물을 밀어 내리는 결과입니다. 수역에 더 깊이 들어가면 위에 물이 더 많아 지므로 무게가 더 많이 내려갑니다. 이것이 수압이 깊이에 따라 증가하는 이유입니다. 압력은 깊이에만 의존하며 주어진 깊이와 모든 방향에서 동일합니다.
압력 단위
압력은 면적 (평방 인치, 인치)으로 나눈 힘의 단위 (예: 파운드, 파운드)로 측정됩니다.2). 압력을 측정하는 다른 방법도 일반적입니다. 종종 편리한 단위는 해수면에서 대기압과 동일한 대기, atm입니다. 전통적으로 압력은 외부의 기압에 의해 액체 기둥 (일반적으로 수은)이 밀리는 장치 인 기압계를 사용하여 측정됩니다. 이 때문에 압력은 기압계의 기둥을 따른 변위에 해당하는 수은 밀리미터 (mm Hg) 단위로 제공되는 경우가 많습니다.
수압 계산
수압 계산은 매우 간단합니다. 압력을 계산하려는 깊이의 평평한 표면을 상상해보십시오. 당신이해야 할 일은 그 표면 위의 모든 물의 무게를 찾은 다음 그것을 표면의 면적으로 나누는 것입니다.
P = \ frac {W} {A}
어디피압력,W무게이고ㅏ영역입니다.
물의 무게 찾기
지구 표면과 같은 중력장에서는 모든 것이 지구의 중력에 의해 아래쪽으로 가속되어 무게를줍니다. 물체의 질량을 안다면 질량에 중력 가속도를 곱하여 무게를 구할 수 있습니다. 뉴턴의 두 번째 법칙을 기억하십시오. 힘 (무게)은 질량 곱하기 가속도 (중력)와 같습니다.
물의 부피 V에 밀도 r을 곱하여 물의 질량 m을 구할 수 있습니다.
m = Vr
이제 무게를 찾으려면 중력 가속도 g (지구 표면에서 약 9.80m / s2)를 곱합니다.
W = gVr
함께 모아서
이제 특정 깊이에서 수압을 찾기위한 모든 조각이 있습니다. 무게 W에 대한 방정식을 원래 압력 방정식으로 대체하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.
P = \ frac {gVr} {A}
V는 상상 한 표면 위의 물의 부피입니다. 볼륨은 길이 x 너비 x 높이입니다. 길이 x 너비 부분은 단순히 면적 A입니다. 높이는 깊이 d입니다. 따라서 볼륨 V는 다음과 같이 다시 쓸 수 있습니다.
V = dA
이것을 압력 방정식에 대입하면 다음과 같이됩니다.
P = \ frac {gdAr} {A}
이제 상단과 하단에서 A를 취소하여 다음을 얻을 수 있습니다.
P = gdr
압력은 중력 가속도 g x 깊이 d x 물 밀도 r x와 같습니다. 중력 가속도는 9.80m / s ^ 2이고 물의 밀도는 1g / cm ^ 3 또는 1000kg / m ^ 3입니다. 이 숫자를 입력하면 다음과 같은 최종 방정식을 얻게됩니다.
P = (d \ text {in 미터}) \ times 9.80 \ times 1000