Hidrostatinis slėgis arba slėgis, kurį skystis daro pusiausvyroje tam tikrame skysčio taške iki gravitacijos, didėja mažesniame gylyje, nes skystis gali daryti didesnę jėgą iš skysčio virš to taškas.
Skystyje esančio skysčio hidrostatinį slėgį galite apskaičiuoti kaip jėgą, tenkančią bako dugno ploto plotui, nurodytą slėgio = jėgos / ploto vienetais. Šiuo atveju jėga būtų svoris, kurį skystis dėl sunkumo daro bako dugne.
Jei norite sužinoti grynąją jėgą, kai žinote pagreitį ir masę, galite ją apskaičiuoti kaipF = ma, pagal antrąjį Niutono dėsnį. Pagal gravitaciją pagreitis yra gravitacinio pagreičio konstanta,g. Tai reiškia, kad galite apskaičiuoti šį slėgį kaip
P = \ frac {mg} {A}
už mišiasmkilogramais, plotasApėdomis2 arba m2irgkaip pagreičio gravitacinė konstanta (9,81 m / s2, 32,17405 pėdos / s2).
Tai suteikia jums apytikslį būdą nustatyti jėgas tarp dalelių skysčio, esančio rezervuare, bet taip daro prielaidą, kad gravitacijos jėga yra tikslus jėgos tarp dalelių, kuri sukelia, matas spaudimas.
Jei norite atsižvelgti į daugiau informacijos naudodami skysčio tankį, galite apskaičiuoti skysčio hidrostatinį slėgį pagal formulęP = ρ g hkuriamePyra skysčio hidrostatinis slėgis (N / m2, Pa, lbf / ft2arba psf),ρ("rho") yra skysčio tankis (kg / m3 arba šliužai / pėdos3), gyra gravitacinis pagreitis (9,81 m / s2, 32,17405 pėdos / s2) irhyra skysčio kolonos aukštis arba gylis, kuriame matuojamas slėgis.
Slėgio formulės skystis
Abi formulės atrodo panašios, nes jos yra to paties principo. Galite išvestiP = ρ g hnuoP = mg / Aatlikdami šiuos veiksmus, kad gautumėte skysčių slėgio formulę:
- P = mg / A
- P = ρgV / A: pakeisti masęmsu tankiuρkartų tūrįV.
- P = ρ g h: pakeistiV / Asu ūgiuhnesV = A x h.
Dėl dujų, esančių rezervuare, slėgį galite nustatyti naudodami idealų dujų įstatymąPV = nRTdėl spaudimoPatmosferose (atm), tūrisVm3, apgamų skaičiusn, dujų konstantaR8,314 J / (molK) ir temperatūraTKelvine. Ši formulė atspindi disperguotas daleles dujose, kurios priklauso nuo slėgio, tūrio ir temperatūros kiekių.
Vandens slėgio formulė
1000 kg / m vandens3 kurio objektas yra 4 km gylyje, galite apskaičiuoti šį slėgį kaip
P = 1000 \ text {kg / m} ^ 3 \ x 9,8 \ text {m / s} ^ 2 \ korda 4000 \ text {m} = 39200000 \ text {N / m} ^ 2
kaip vandens slėgio formulės naudojimo pavyzdys.
Hidrostatinio slėgio formulė gali būti taikoma paviršiams ir plotams. Tokiu atveju galite naudoti tiesioginę formulęP = F / Aslėgiui, jėgai ir plotui.
Šie skaičiavimai yra svarbūs daugelyje fizikos ir inžinerijos tyrimų sričių. Medicininių tyrimų metu mokslininkai ir gydytojai gali naudoti šią vandens slėgio formulę, kad nustatytų skysčių, esančių kraujagyslėse, pavyzdžiui, kraujo plazmoje ar skysčiuose ant kraujo sienelių, hidrostatinis slėgis laivai.
Hidrostatinis slėgis kraujagyslėse yra slėgis, kurį daro intravaskulinis skystis (t. Y. Kraujo plazma) arba ekstravaskulinis skystis ant sienos (t. y. endotelis) žmogaus organų, tokių kaip inkstai ir kepenys, kraujagyslės, atliekant diagnozes ar studijuojant žmogaus fiziologiją.
Hidrostatinės jėgos, varančios vandenį visame žmogaus kūne, paprastai matuojamos naudojant filtravimo jėgą, kuri yra kapiliarų hidrostatinis slėgis naudojamas prieš kapiliarus supantį audinių slėgį pumpuojant kraują visoje kūnas.