Hidrostatiskais spiediens vai spiediens, ko šķidrums rada līdzsvarā noteiktā šķidruma punktā līdz gravitācijai palielinās mazākā dziļumā, jo šķidrums var radīt lielāku spēku no šķidruma virs tā punkts.
Jūs varat aprēķināt šķidruma hidrostatisko spiedienu tvertnē kā spēku uz laukumu tvertnes dibena laukumam, ko izsaka spiediens = spēks / laukuma vienības. Šajā gadījumā spēks būtu svars, kuru šķidrums smaguma dēļ rada tvertnes apakšā.
Ja vēlaties atrast tīro spēku, kad zināt paātrinājumu un masu, varat to aprēķināt kāF = ma, saskaņā ar Ņūtona otro likumu. Gravitācijai paātrinājums ir gravitācijas paātrinājuma konstante,g. Tas nozīmē, ka jūs varat aprēķināt šo spiedienu kā
P = \ frac {mg} {A}
par masumkilogramos, platībaApēdās2 vai m2, ungkā paātrinājuma gravitācijas konstante (9,81 m / s2, 32,17405 pēdas / s2).
Tas dod jums aptuvenu veidu, kā noteikt spēkus starp daļiņām šķidrumam tvertnē, bet tas pieņem, ka gravitācijas spēks ir precīzs spēka mērs starp daļiņām, kas izraisa spiediens.
Ja vēlaties ņemt vērā vairāk informācijas, izmantojot šķidruma blīvumu, varat aprēķināt šķidruma hidrostatisko spiedienu, izmantojot formulu
P = ρ g hkurāPir šķidruma hidrostatiskais spiediens (N / m2, Pa, lbf / pēdas2vai psf),ρ("rho") ir šķidruma blīvums (kg / m3 vai lodes / pēdas3), gir gravitācijas paātrinājums (9,81 m / s2, 32,17405 pēdas / s2) unhir šķidruma kolonnas augstums vai dziļums, kur mēra spiedienu.Spiediena formula šķidrums
Abas formulas izskatās līdzīgas, jo tām ir viens princips. Jūs varat atvasinātP = ρ g hnoP = mg / Aizmantojot šādas darbības, lai iegūtu šķidruma spiediena formulu:
- P = mg / A
- P = ρgV / A: nomainiet masumar blīvumuρreizes skaļumsV.
- P = ρ g h: aizvietotV / Aar augstumuhjoV = A x h.
Gāzei tvertnē jūs varat noteikt spiedienu, izmantojot ideālo gāzes likumuPV = nRTpar spiedienuPatmosfērās (atm), tilpumsVm3, molu skaitsn, gāzes konstanteR8,314 J / (molK) un temperatūraTKelvinā. Šī formula ņem vērā izkliedētās daļiņas gāzē, kas ir atkarīgas no spiediena, tilpuma un temperatūras daudzumiem.
Ūdens spiediena formula
Ūdenim, kas ir 1000 kg / m3 kam ir objekts 4 km dziļumā, jūs varat aprēķināt šo spiedienu kā
P = 1000 \ teksts {kg / m} ^ 3 reizes 9,8 \ teksts {m / s} ^ 2 reizes 4000 \ teksts {m} = 39200000 \ teksts {N / m} ^ 2
kā piemēru izmantot ūdens spiediena formulu.
Hidrostatiskā spiediena formulu var piemērot virsmām un laukumiem. Šajā gadījumā jūs varat izmantot tiešo formuluP = F / Aspiedienam, spēkam un laukumam.
Šie aprēķini ir svarīgi daudzās fizikas un inženierzinātņu izpētes jomās. Medicīniskajos pētījumos zinātnieki un ārsti var izmantot šo ūdens spiediena formulu, lai noteiktu šķidrumu hidrostatiskais spiediens asinsvados, piemēram, asins plazmā vai šķidrumos uz asins sienām kuģiem.
Hidrostatiskais spiediens asinsvados ir spiediens, ko uz sienas izdara intravaskulārs šķidrums (t.i., asins plazma) vai ekstravaskulārs šķidrums. (t.i., endotēlijs) asinsvados cilvēka orgānos, piemēram, nierēs un aknās, veicot diagnozes vai pētot cilvēka fizioloģiju.
Hidrostatiskos spēkus, kas virza ūdeni visā cilvēka ķermenī, parasti mēra, izmantojot filtrēšanas spēku, kāds ir kapilāru hidrostatiskais spiediens tiek izmantots pret audu spiedienu ap kapilāriem, sūknējot asinis visā ķermeņa.