Presiunea hidrostatică sau presiunea pe care un fluid o exercită la un anumit punct din fluid datorată la gravitație, crește la adâncimi mai mici, deoarece fluidul poate exercita mai multă forță din lichidul de deasupra punct.
Puteți calcula presiunea hidrostatică a lichidului dintr-un rezervor ca forță pe suprafață pentru zona de jos a rezervorului, dată de presiune = forță / unități de suprafață. În acest caz, forța ar fi greutatea pe care lichidul o exercită asupra fundului rezervorului datorită gravitației.
Dacă doriți să găsiți forța netă atunci când cunoașteți accelerația și masa, o puteți calcula caF = ma, conform celei de-a doua legi a lui Newton. Pentru gravitație, accelerația este constanta de accelerație gravitațională,g. Aceasta înseamnă că puteți calcula această presiune ca
P = \ frac {mg} {A}
pentru o masămîn kilograme, suprafațăAîn ft2 sau m2, șigca constanta gravitationala a acceleratiei (9,81 m / s2, 32,17405 ft / s2).
Acest lucru vă oferă un mod aproximativ de a determina forțele dintre particule pentru lichidul din rezervor, dar acesta presupune că forța datorată gravitației este o măsură exactă a forței dintre particule care o provoacă presiune.
Dacă doriți să luați în considerare mai multe informații utilizând densitatea fluidului, puteți calcula presiunea hidrostatică a unui lichid folosind formulaP = ρ g hin carePeste presiunea hidrostatică a lichidului (în N / m2, Pa, lbf / ft2sau psf),ρ("rho") este densitatea lichidului (kg / m3 sau melci / ft3), geste accelerația gravitațională (9,81 m / s2, 32,17405 ft / s2) șiheste înălțimea coloanei sau adâncimii fluidului unde se măsoară presiunea.
Fluid Formula de presiune
Cele două formule arată similar, deoarece sunt același principiu. Puteți obțineP = ρ g hdinP = mg / Afolosind următorii pași pentru a obține formula de presiune pentru fluide:
- P = mg / A
- P = ρgV / A: înlocuiți masamcu densitateρori volumV.
- P = ρ g h: a inlocuiV / Acu înălțimehdeoareceV = A x h.
Pentru gazul dintr-un rezervor, puteți determina presiunea utilizând legea ideală a gazuluiPV = nRTpentru presiunePîn atmosfere (atm), volumVin m3, numărul de alunițen, constantă de gazR8,314 J / (molK) și temperaturaTîn Kelvin. Această formulă contabilizează particulele dispersate într-un gaz care depind de cantitățile de presiune, volum și temperatură.
Formula de presiune a apei
Pentru apa care este de 1000 kg / m3 care are un obiect la 4 km adâncime, puteți calcula această presiune ca
P = 1000 \ text {kg / m} ^ 3 \ ori 9.8 \ text {m / s} ^ 2 \ ori 4000 \ text {m} = 39200000 \ text {N / m} ^ 2
ca exemplu de utilizare a formulei presiunii apei.
Formula pentru presiunea hidrostatică poate fi aplicată pe suprafețe și zone. În acest caz, puteți utiliza formula directăP = F / Apentru presiune, forță și zonă.
Aceste calcule sunt esențiale pentru multe domenii de cercetare în fizică și inginerie. În cercetarea medicală, oamenii de știință și medicii pot folosi această formulă de presiune a apei presiunea hidrostatică a fluidelor din vasele de sânge, cum ar fi plasma sanguină sau fluidele de pe pereții sângelui nave.
Presiunea hidrostatică din vasele de sânge este presiunea exercitată de fluidul intravascular (adică plasma sanguină) sau fluidul extravascular pe perete (adică endoteliul) vasului de sânge din organele umane, cum ar fi rinichii și ficatul, atunci când se efectuează diagnostice sau se studiază fiziologia umană.
Forțele hidrostatice care conduc apa în tot corpul uman sunt în general măsurate folosind forța de filtrare pe care presiunea hidrostatică capilară se folosește împotriva presiunii țesuturilor din jurul capilarelor atunci când se pompează sânge în întreaga corp.