Hydrostatische druk, of de druk die een vloeistof uitoefent bij evenwicht op een bepaald punt in de vloeistof vanwege zwaartekracht, neemt toe op lagere diepten omdat de vloeistof meer kracht kan uitoefenen van de vloeistof daarboven punt.
U kunt de hydrostatische druk van de vloeistof in een tank berekenen als de kracht per gebied voor het gebied van de bodem van de tank, zoals gegeven door druk = kracht / oppervlakte-eenheden. In dit geval zou de kracht het gewicht zijn dat de vloeistof door de zwaartekracht op de bodem van de tank uitoefent.
Als je de nettokracht wilt vinden als je versnelling en massa kent, kun je deze berekenen alsF = ma, volgens de tweede wet van Newton. Voor zwaartekracht is de versnelling de zwaartekrachtversnellingsconstante,g. Dit betekent dat u deze druk kunt berekenen als:
P=\frac{mg}{A}
voor een mismin kilogram, oppervlakteEENin ft2 of m2, engals de zwaartekrachtconstante van versnelling (9,81 m/s2, 32.17405 ft/s2).
Dit geeft je een ruwe manier om de krachten tussen deeltjes voor de vloeistof in de tank te bepalen, maar het is gaat ervan uit dat de kracht als gevolg van de zwaartekracht een nauwkeurige maat is voor de kracht tussen deeltjes die druk.
Als u met behulp van de dichtheid van de vloeistof rekening wilt houden met meer informatie, kunt u de hydrostatische druk van een vloeistof berekenen met behulp van de formuleP = ρ g hwaarinPis de hydrostatische druk van de vloeistof (in N/m2, Pa, lbf/ft2, of psf),ρ("rho") is de dichtheid van de vloeistof (kg/m3 of naaktslakken/ft3), gis zwaartekrachtversnelling (9,81 m/s2, 32.17405 ft/s2) enhis de hoogte van de vloeistofkolom of diepte waar de druk wordt gemeten.
Druk Formule Vloeistof
De twee formules lijken op elkaar omdat ze hetzelfde principe hebben. Je kunt afleidenP = ρ g hvanP = mg/Amet behulp van de volgende stappen om de drukformule voor vloeistoffen te verkrijgen:
- P = mg/A
- P = ρgV /A: massa vervangenmmet dichtheidρkeer volumeV.
- P = ρ g h: vervangenV/Amet hoogtehomdatV = A x h.
Voor gas in een tank kun je de druk bepalen met behulp van de ideale gaswetPV = nRTvoor drukPin atm (atm), volumeVin M3, aantal molnee, gasconstanteR8,314 J/(molK), en temperatuurTin Kelvin. Deze formule verklaart de gedispergeerde deeltjes in een gas die afhankelijk zijn van de hoeveelheden druk, volume en temperatuur.
Waterdruk formule
Voor water is dat 1000 kg/m3 dat een object op 4 km diepte heeft, kun je deze druk berekenen als
P = 1000\text{ kg/m}^3 \times 9.8\text{ m/s}^2 \times 4000\text{ m} = 39200000\text{ N/m}^2
als voorbeeld gebruik van de waterdrukformule.
De formule voor hydrostatische druk kan worden toegepast op oppervlakken en gebieden. In dit geval kunt u de directe formule gebruikenP = F/Avoor druk, kracht en oppervlakte.
Deze berekeningen staan centraal in veel onderzoeksgebieden in de natuurkunde en techniek. In medisch onderzoek kunnen wetenschappers en artsen deze waterdrukformule gebruiken om de hydrostatische druk van vloeistoffen in bloedvaten zoals bloedplasma of de vloeistoffen op de bloedwanden schepen.
Hydrostatische druk in bloedvaten is de druk die wordt uitgeoefend door intravasculaire vloeistof (d.w.z. bloedplasma) of extravasculaire vloeistof op de wand (d.w.z. endotheel) van het bloedvat in menselijke organen zoals de nieren en de lever bij het stellen van diagnoses of het bestuderen van menselijke fysiologie.
De hydrostatische krachten die water door het menselijk lichaam drijven, worden over het algemeen gemeten met behulp van de filtratiekracht die de capillaire hydrostatische druk gebruikt tegen de weefseldruk rond de haarvaten bij het pompen van bloed door de lichaam.