Ciśnienie wody nie jest bezpośrednią funkcją objętości zbiornika, ale głębokości. Na przykład, jeśli rozprowadzisz 1 000 000 galonów wody tak cienkiej, że w dowolnym momencie ma tylko 1 cal głębokości, nie będzie miała dużego ciśnienia. Gdyby tę samą objętość wlać do kolumny o bokach szerokości 1 stopy, ciśnienie na dnie byłoby dziesięciokrotnie większe niż na dnie oceanu. Jeśli oprócz objętości znasz jakiś boczny pomiar zbiornika, możesz obliczyć ciśnienie wody w dolnym punkcie zbiornika.
Wyznacz ciśnienie wody na dnie pełnego, pionowego cylindra, dzieląc objętość przez iloczyn pi (π) pomnożony przez promień do kwadratu (R2):
\frac{V}{\pi R^2}
To daje wysokość. Jeśli wysokość jest w stopach, pomnóż przez 0,4333, aby uzyskać funty na cal kwadratowy (PSI). Jeśli wysokość jest w metrach, pomnóż przez 1,422, aby otrzymać PSI. Pi lub π to stały stosunek obwodu do średnicy we wszystkich okręgach. Przybliżenie liczby pi to 3,14159.
Określ ciśnienie wody na dnie pełnego cylindra po jego stronie. Gdy promień jest w stopach, pomnóż promień przez 2, a następnie pomnóż iloczyn przez 0,4333, aby otrzymać ciśnienie wody w PSI. Gdy promień jest w metrach, pomnóż promień przez 2, a następnie pomnóż przez 1,422, aby uzyskać PSI.
Określ ciśnienie wody na dnie pełnego kulistego zbiornika na wodę, mnożąc objętość (V) przez 3, dzieląc go przez iloczyn 4 i pi (π), biorąc pierwiastek sześcienny z wyniku i podwajając to:
2(\frac{3V}{4\pi})^{1/3}
Następnie pomnóż przez 0,4333 lub 1,422, aby uzyskać PSI, w zależności od tego, czy objętość jest w stopach sześciennych czy w metrach sześciennych. Na przykład kulisty zbiornik o objętości 113 100 stóp sześciennych, który jest pełen wody, ma ciśnienie wody na dnie wynoszące:
2(\frac{3\times 113100}{4\pi})^{1/3}\times 0.4333=26\text{ PSI}
Wskazówki
Obliczenia w kroku 3 opierają się na dwukrotnej wysokości promienia (R) i wzorze na objętość kuli jako cztery trzecie pi (π) razy sześcian promienia (R): V = ( π/ 3) x R3.