Hidrostatični tlak ali tlak, ki ga tekočina izvaja v ravnovesju na določeni točki v tekočini do gravitacije se poveča na nižjih globinah, saj lahko tekočina deluje več sile iz tekočine nad njo točka.
Hidrostatični tlak tekočine v rezervoarju lahko izračunate kot silo na površino za površino dna rezervoarja, kot je podana z enotami tlaka = sila / površina. V tem primeru bi bila sila teža teže, ki jo tekočina izvaja na dnu rezervoarja zaradi gravitacije.
Če želite poiskati neto silo, ko poznate pospešek in maso, jo lahko izračunate kotF = ma, po Newtonovem drugem zakonu. Za gravitacijo je pospešek konstanta gravitacijskega pospeška,g. To pomeni, da lahko ta tlak izračunate kot
P = \ frac {mg} {A}
za mašomv kilogramih, površinaAv ft2 ali m2, ingkot gravitacijska konstanta pospeška (9,81 m / s2, 32,17405 ft / s2).
Tako dobite grob način določanja sil med delci za tekočino v rezervoarju, vendar to predpostavlja, da je sila zaradi gravitacije natančno merilo sile med delci, ki povzroča pritisk.
Če želite upoštevati več informacij z uporabo gostote tekočine, lahko hidrostatični tlak tekočine izračunate po formuli
P = ρ g hv kateriPje hidrostatični tlak tekočine (v N / m2, Pa, lbf / ft2ali psf),ρ("rho") je gostota tekočine (kg / m3 ali polži / ft3), gje gravitacijski pospešek (9,81 m / s2, 32,17405 ft / s2) inhje višina stebra tekočine ali globina, kjer se meri tlak.Tlačna formula tekočina
Obe formuli sta si podobni, ker gre za isti princip. Lahko izpeljeteP = ρ g hizP = mg / Az uporabo naslednjih korakov za pridobitev tlačne formule za tekočine:
- P = mg / A
- P = ρgV / A: zamenjajte masomz gostotoρkrat obsegV.
- P = ρ g h: zamenjatiV / Az višinohKerV = A x h.
Za plin v rezervoarju lahko tlak določite z uporabo zakona o idealnem plinuPV = nRTza pritiskPv atmosferah (atm), prostorninaVv m3, število molovn, plinska konstantaR8,314 J / (molK) in temperaturaTv Kelvinu. Ta formula upošteva dispergirane delce v plinu, ki so odvisni od količin tlaka, prostornine in temperature.
Formula tlaka vode
Za vodo, ki znaša 1000 kg / m3 ki ima objekt na 4 km globine, lahko ta tlak izračunate kot
P = 1000 \ besedilo {kg / m} ^ 3 \ krat 9,8 \ besedilo {m / s} ^ 2 \ krat 4000 \ besedilo {m} = 39200000 \ besedilo {N / m} ^ 2
kot primer uporabe formule vodnega tlaka.
Formulo za hidrostatični tlak lahko uporabimo na površinah in območjih. V tem primeru lahko uporabite neposredno formuloP = F / Aza tlak, silo in površino.
Ti izračuni so osrednjega pomena za številna področja raziskav na področju fizike in tehnike. V medicinskih raziskavah lahko znanstveniki in zdravniki s pomočjo te formule tlaka vode določijo hidrostatični tlak tekočin v krvnih žilah, kot je krvna plazma ali tekočine na stenah krvi plovila.
Hidrostatični tlak v krvnih žilah je tlak, ki ga na steno izvaja intravaskularna tekočina (tj. Krvna plazma) ali ekstravaskularna tekočina (tj. endotelij) krvne žile v človeških organih, kot so ledvice in jetra, pri izvajanju diagnoz ali preučevanju človeške fiziologije.
Hidrostatične sile, ki poganjajo vodo po človeškem telesu, se običajno merijo s pomočjo filtracijske sile, ki jo kapilarni hidrostatski tlak uporablja proti tkivnemu tlaku, ki obdaja kapilare, pri črpanju krvi skozi telo.