Hidrostatik basınç veya bir sıvının, sıvının belirli bir noktasında dengede uyguladığı basınç, yerçekimine göre, sıvı, bunun üzerindeki sıvıdan daha fazla kuvvet uygulayabileceğinden, daha düşük derinliklerde artar. nokta.
Bir tanktaki sıvının hidrostatik basıncını, basınç = kuvvet/alan birimleri ile verilen tankın dibinin alanı için alan başına kuvvet olarak hesaplayabilirsiniz. Bu durumda kuvvet, sıvının yerçekimi nedeniyle tankın dibine uyguladığı ağırlık olacaktır.
İvme ve kütleyi bildiğinizde net kuvveti bulmak istiyorsanız, bunu şu şekilde hesaplayabilirsiniz:F = anne, Newton'un ikinci yasasına göre. Yerçekimi için ivme, yerçekimi ivmesi sabitidir,g. Bu, bu basıncı şu şekilde hesaplayabileceğiniz anlamına gelir:
P=\frac{mg}{A}
bir kitle içinmkilogram, alanbirft cinsinden2 veya m2, vegivmenin yerçekimi sabiti (9.81 m/sn) olarak2, 32.17405 ft/sn2).
Bu size tanktaki sıvı için parçacıklar arasındaki kuvvetleri belirlemenin kaba bir yolunu verir, ancak yerçekiminden kaynaklanan kuvvetin, neden olan parçacıklar arasındaki kuvvetin doğru bir ölçüsü olduğunu varsayar. basınç.
Akışkanın yoğunluğunu kullanarak daha fazla bilgi almak istiyorsanız, formülü kullanarak bir sıvının hidrostatik basıncını hesaplayabilirsiniz.P = ρ g hhangisindePsıvının hidrostatik basıncıdır (N/m cinsinden2, Pa, lbf/ft2, veya psf),ρ("rho") sıvının yoğunluğudur (kg/m3 veya sümüklü böcek/ft3), gyerçekimi ivmesidir (9,81 m/sn)2, 32.17405 ft/sn2) vehsıvının sütununun yüksekliği veya basıncın ölçüldüğü derinliktir.
Basınç Formülü Sıvı
İki formül benzer görünüyor çünkü aynı prensipteler. türetebilirsinP = ρ g hitibarenP = mg/Asıvılar için basınç formülünü elde etmek için aşağıdaki adımları kullanarak:
- P = mg/A
- P = ρgV /A: kütleyi değiştirmyoğunluk ileρçarpı hacimV.
- P = ρ g h: değiştirV/Ayükseklik ilehÇünküV = Axh.
Bir tanktaki gaz için ideal gaz yasasını kullanarak basıncı belirleyebilirsiniz.PV = nRTbasınç içinPatmosferlerde (atm), hacimVm cinsinden3, mol sayısın, Gaz sabiti$8.314 J/(molK) ve sıcaklıkTKelvin'de. Bu formül, basınç, hacim ve sıcaklık miktarlarına bağlı olarak bir gazdaki dağılmış parçacıkları açıklar.
Su Basıncı Formülü
1000 kg/m2 olan su için3 4 km derinlikte bir cismi olan bu basıncı şu şekilde hesaplayabilirsiniz:
P = 1000\text{ kg/m}^3 \times 9,8\text{ m/s}^2 \times 4000\text{ m} = 39200000\text{ N/m}^2
su basıncı formülünün bir örnek kullanımı olarak.
Hidrostatik basınç formülü yüzeylere ve alanlara uygulanabilir. Bu durumda, doğrudan formülü kullanabilirsiniz.P = F/Abasınç, kuvvet ve alan için.
Bu hesaplamalar, fizik ve mühendislikteki birçok araştırma alanının merkezinde yer alır. Tıbbi araştırmalarda, bilim adamları ve doktorlar bu su basıncı formülünü kullanabilirler. kan plazması gibi kan damarlarındaki sıvıların veya kan duvarlarındaki sıvıların hidrostatik basıncı gemiler.
Kan damarlarındaki hidrostatik basınç, damar içi sıvı (yani kan plazması) veya damar dışı sıvı tarafından duvar üzerine uygulanan basınçtır. (yani endotel) teşhis yaparken veya insan fizyolojisini incelerken böbrekler ve karaciğer gibi insan organlarındaki kan damarı.
Suyu insan vücudunda hareket ettiren hidrostatik kuvvetler, genellikle suyun insan vücudunda oluşturduğu filtrasyon kuvveti kullanılarak ölçülür. kılcal hidrostatik basınç, kanın tüm vücuda pompalanması sırasında kılcal damarları çevreleyen doku basıncına karşı kullanılır. vücut.
