A pressão da água não é uma função direta do volume do tanque de água, mas da profundidade. Por exemplo, se você espalhar 1.000.000 de galões de água tão fino que tenha apenas 1 polegada de profundidade em qualquer ponto, não haverá muita pressão. Se o mesmo volume fosse despejado em uma coluna com lados medindo 30 centímetros de largura, a pressão no fundo seria dez vezes maior do que no fundo do oceano. Se você conhece alguma medida lateral do tanque além do volume, pode calcular a pressão da água no ponto inferior do tanque.
Determine a pressão da água na parte inferior de um cilindro vertical cheio, dividindo o volume pelo produto de pi (π) multiplicado pelo raio ao quadrado (R2):
\ frac {V} {\ pi R ^ 2}
Isso dá a altura. Se a altura for em pés, multiplique por 0,4333 para obter libras por polegada quadrada (PSI). Se a altura for em metros, multiplique por 1,422 para obter PSI. Pi, ou π, é a razão constante entre a circunferência e o diâmetro em todos os círculos. Uma aproximação de pi é 3,14159.
Determine a pressão da água na parte inferior de um cilindro cheio na lateral. Quando o raio estiver em pés, multiplique o raio por 2 e, em seguida, multiplique o produto por 0,4333 para obter a pressão da água em PSI. Quando o raio estiver em metros, multiplique o raio por 2 e, em seguida, multiplique por 1,422 para obter PSI.
Determine a pressão da água no fundo de um tanque esférico cheio de água multiplicando o volume (V) por 3, dividindo-o pelo produto de 4 e pi (π), tomando a raiz cúbica do resultado e dobrando isto:
2 (\ frac {3V} {4 \ pi}) ^ {1/3}
Em seguida, multiplique por 0,4333 ou 1,422 para obter PSI, dependendo se o volume está em pés cúbicos ou metros cúbicos. Por exemplo, um tanque esférico de volume 113.100 pés cúbicos que está cheio de água tem uma pressão de água em sua parte inferior de:
2 (\ frac {3 \ vezes 113100} {4 \ pi}) ^ {1/3} \ vezes 0,4333 = 26 \ text {PSI}
Pontas
Os cálculos na Etapa 3 são baseados na altura sendo duas vezes o raio (R) e a fórmula para o volume de uma esfera sendo quatro terços de pi (π) vezes o cubo do raio (R): V = (π / 3) x R3.