ความดันอุทกสถิตหรือความดันของของไหลที่กระทำต่อสภาวะสมดุล ณ จุดหนึ่งในของเหลวเนื่องจาก สู่แรงโน้มถ่วง จะเพิ่มขึ้นที่ระดับความลึกต่ำกว่าเนื่องจากของไหลสามารถออกแรงจากของเหลวที่อยู่ด้านบนได้มากขึ้น จุด.
คุณสามารถคำนวณความดันอุทกสถิตของของเหลวในถังเป็นแรงต่อพื้นที่สำหรับพื้นที่ด้านล่างของถังตามที่กำหนดโดยความดัน = แรง/หน่วยพื้นที่ ในกรณีนี้ แรงจะเป็นน้ำหนักของของเหลวที่กระทำต่อก้นถังเนื่องจากแรงโน้มถ่วง
หากคุณต้องการหาแรงสุทธิเมื่อคุณทราบความเร่งและมวล ให้คำนวณเป็นF = หม่าตามกฎข้อที่สองของนิวตัน สำหรับแรงโน้มถ่วง ความเร่งคือค่าคงที่ความเร่งโน้มถ่วงg. ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถคำนวณความดันนี้เป็น
P=\frac{mg}{A}
เพื่อมวลมหน่วยเป็นกิโลกรัม พื้นที่อาเป็นฟุต2 หรือ m2, และgเป็นค่าคงตัวโน้มถ่วงของการเร่งความเร็ว (9.81 m/s2, 32.17405 ฟุต/วินาที2).
นี่เป็นวิธีคร่าวๆ ในการกำหนดแรงระหว่างอนุภาคสำหรับของเหลวในถัง แต่ ถือว่าแรงที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงเป็นตัววัดที่แม่นยำของแรงระหว่างอนุภาคที่ทำให้เกิด ความดัน.
หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมโดยใช้ความหนาแน่นของของเหลว คุณสามารถคำนวณแรงดันอุทกสถิตของของเหลวได้โดยใช้สูตร
ของเหลวสูตรความดัน
ทั้งสองสูตรมีลักษณะคล้ายกันเพราะเป็นหลักการเดียวกัน คุณสามารถได้รับP = ρ g hจากP = มก./Aใช้ขั้นตอนต่อไปนี้เพื่อให้ได้สูตรแรงดันสำหรับของเหลว:
- P = มก./A
- P = ρgV /A: เปลี่ยนมวลมมีความหนาแน่นρปริมาณครั้งวี.
- P = ρ g h: แทนที่วี/เอมีความสูงห่าเพราะวี = A x h.
สำหรับก๊าซในถัง คุณสามารถกำหนดความดันได้โดยใช้กฎของแก๊สในอุดมคติPV = nRTเพื่อความกดดันพีในบรรยากาศ (atm) ปริมาณวีใน m3, จำนวนโมลน, ค่าคงที่ของแก๊สR8.314 J/(molK) และอุณหภูมิตู่ในเคลวิน สูตรนี้อธิบายอนุภาคที่กระจายตัวในก๊าซที่ขึ้นอยู่กับปริมาณของความดัน ปริมาตร และอุณหภูมิ
สูตรแรงดันน้ำ
สำหรับน้ำที่ 1,000 กก./ลบ.ม3 ที่มีวัตถุที่ความลึก 4 กม. คุณสามารถคำนวณความดันนี้เป็น
P = 1000\ข้อความ{ kg/m}^3 \times 9.8\text{ m/s}^2 \times 4000\text{ m} = 39200000\text{ N/m}^2
เป็นตัวอย่างการใช้สูตรแรงดันน้ำ
สูตรสำหรับแรงดันไฮโดรสแตติกสามารถใช้ได้กับพื้นผิวและพื้นที่ ในกรณีนี้ คุณสามารถใช้สูตรโดยตรงได้P = F/Aสำหรับแรงกด แรง และพื้นที่
การคำนวณเหล่านี้เป็นหัวใจสำคัญของการวิจัยในสาขาฟิสิกส์และวิศวกรรมศาสตร์ ในการวิจัยทางการแพทย์ นักวิทยาศาสตร์และแพทย์สามารถใช้สูตรแรงดันน้ำนี้กำหนด ความดันหยุดนิ่งของของเหลวในหลอดเลือด เช่น พลาสมาเลือด หรือของเหลวที่ผนังเลือด เรือ
ความดันอุทกสถิตในหลอดเลือดคือความดันที่เกิดจากของเหลวในหลอดเลือด (เช่น พลาสมาในเลือด) หรือของเหลวนอกหลอดเลือดที่ผนัง (เช่น endothelium) ของหลอดเลือดในอวัยวะของมนุษย์ เช่น ไตและตับ เมื่อทำการวินิจฉัยหรือศึกษาสรีรวิทยาของมนุษย์
โดยทั่วไปแล้ว แรงไฮโดรสแตติกที่ขับน้ำไปทั่วร่างกายมนุษย์นั้น วัดโดยใช้แรงกรองที่ แรงดันไฮโดรสแตติกของเส้นเลือดฝอยใช้กับแรงดันของเนื้อเยื่อรอบ ๆ เส้นเลือดฝอยเมื่อสูบฉีดเลือดไปทั่ว ร่างกาย.