Hydrostatický tlak alebo tlak, ktorý kvapalina vyvíja v rovnováhe v určitom bode kvapaliny ku gravitácii, rastie v menších hĺbkach, pretože kvapalina môže nad touto silou vyvíjať väčšiu silu bod.
Hydrostatický tlak kvapaliny v nádrži môžete vypočítať ako silu na plochu pre oblasť dna nádrže, ktorá je daná tlakom = jednotka sila / plocha. V tomto prípade by silou bola hmotnosť, ktorú kvapalina vyvíja na dno nádrže v dôsledku gravitácie.
Ak chcete zistiť čistú silu, keď poznáte zrýchlenie a hmotnosť, môžete ju vypočítať akoF = ma, podľa druhého Newtonovho zákona. Pre gravitáciu je zrýchlenie konštanta gravitačného zrýchlenia,g. To znamená, že tento tlak môžete vypočítať ako
P = \ frac {mg} {A}
na omšumv kilogramoch, plochaAv ft2 alebo m2agako gravitačná konštanta zrýchlenia (9,81 m / s2, 32,17405 ft / s2).
Takto získate hrubý spôsob stanovenia síl medzi časticami pre kvapalinu v nádrži, ale je to tak predpokladá, že sila spôsobená gravitáciou je presným meradlom sily medzi časticami, ktorá spôsobuje tlak.
Ak chcete vziať do úvahy viac informácií pomocou hustoty kvapaliny, môžete vypočítať hydrostatický tlak kvapaliny pomocou vzorcaP = ρ g hv ktoromPje hydrostatický tlak kvapaliny (v N / m2, Pa, lbf / ft2alebo PSF),ρ("rho") je hustota kvapaliny (kg / m3 alebo slimáci / ft3), gje gravitačné zrýchlenie (9,81 m / s2, 32,17405 ft / s2) ahje výška stĺpca kvapaliny alebo hĺbka, kde sa meria tlak.
Tlakovaná kvapalina
Tieto dva vzorce vyzerajú podobne, pretože sú na rovnakom princípe. Môžete odvodiťP = ρ g hodP = mg / Apomocou nasledujúcich krokov získate vzorec tlaku pre kvapaliny:
- P = mg / A
- P = ρgV / A: vymeniť hmotums hustotouρnásobok objemuV..
- P = ρ g h: vymeniťV / As výškouhpretožeV = A x h.
Pre plyn v nádrži môžete tlak určiť pomocou zákona o ideálnom plynePV = nRTpre tlakPv atmosférach (atm), objemV.v m3, počet krtkovn, plynová konštantaR8,144 J / (molK) a teplotaTv Kelvinoch. Tento vzorec zohľadňuje rozptýlené častice v plyne, ktoré závisia od množstva tlaku, objemu a teploty.
Vzorec tlaku vody
Pre vodu, ktorá je 1000 kg / m3 ktorý má objekt v hĺbke 4 km, môžete tento tlak vypočítať ako
P = 1 000 \ text {kg / m} ^ 3 \ krát 9,8 \ text {m / s} ^ 2 \ krát 4000 \ text {m} = 39200000 \ text {N / m} ^ 2
ako príklad použitia vzorca pre tlak vody.
Vzorec pre hydrostatický tlak možno použiť na povrchy a plochy. V takom prípade môžete použiť priamy vzorecP = F / Apre tlak, silu a plochu.
Tieto výpočty sú ústredné v mnohých oblastiach výskumu v oblasti fyziky a techniky. V lekárskom výskume môžu vedci a lekári použiť tento vzorec tlaku vody na stanovenie hydrostatický tlak tekutín v krvných cievach, napríklad v krvnej plazme alebo tekutín na stenách krvi plavidlá.
Hydrostatický tlak v krvných cievach je tlak vyvíjaný intravaskulárnou tekutinou (t. J. Krvnou plazmou) alebo extravaskulárnou tekutinou na stenu. (t. j. endotel) krvnej cievy v ľudských orgánoch, ako sú obličky a pečeň, pri diagnostikovaní alebo štúdiu ľudskej fyziológie.
Hydrostatické sily, ktoré poháňajú vodu v ľudskom tele, sa všeobecne merajú pomocou filtračnej sily, ktorú kapilárny hydrostatický tlak sa používa proti tlaku tkaniva v okolí kapilár pri čerpaní krvi do telo.