Innhold
Hydrostatisk trykk, eller trykket en væske utøver ved likevekt på et bestemt punkt i væsken på grunn av tyngdekraften, øker på lavere dybder da fluidet kan utøve mer kraft fra væsken over dette punktet.
Du kan beregne det hydrostatiske trykket til væsken i en tank som kraften per område for området til bunnen av tanken gitt av trykk = kraft / arealenheter. I dette tilfellet vil kraften være vekten væsken utøver på bunnen av tanken på grunn av tyngdekraften.
Hvis du vil finne nettokraften når du kjenner akselerasjon og masse, kan du beregne den som F = ma, i henhold til Newtons andre lov. For tyngdekraften er akselerasjonen gravitasjonsakselerasjonskonstanten, g. Dette betyr at du kan beregne dette trykket som P = mg / A for en masse m i kilo, areal EN i ft2 eller m2, og g som tyngdekonstanten av akselerasjon (9,81 m / s2, 32,17405 ft / s2).
Dette gir deg en grov måte å bestemme kreftene mellom partikler for væsken i tanken, men den antar at kraften på grunn av tyngdekraften er et nøyaktig mål på kraften mellom partikler som forårsaker trykk.
Hvis du vil ta mer informasjon ved å bruke væsketettheten, kan du beregne hydrostatisk trykk på en væske ved å bruke formelen P = ρ g h der P er væskene hydrostatisk trykk (i N / m2, Pa, lbf / ft2eller psf), ρ ("rho") er væsketettheten (kg / m3 eller snegler / ft3), g er gravitasjonsakselerasjon (9,81 m / s2, 32,17405 ft / s2) og h er høyden på væskesøylen eller dybden der trykket måles.
Trykkformelvæske
De to formlene ser like ut fordi de er samme prinsipp. Du kan utlede P = ρ g h fra P = mg / A ved å bruke følgende trinn for å oppnå trykkformelen for væsker:
For gass i en tank kan du bestemme trykket ved å bruke den ideelle gassloven PV = nRT for press P i atmosfærer (atm), volum V i m3, antall føflekker n, gasskonstant R 8.314 J / (molK), og temperatur T i Kelvin. Denne formelen står for de spredte partiklene i en gass som er avhengig av mengden av trykk, volum og temperatur.
Vanntrykkformel
For vann som er 1000 kg / m3 som har et objekt på 4 km dybde, kan du beregne dette trykket som P = 1000 kg / m3 x 9,8 m / s2 x 4000 m = 39200000 N / m2 som et eksempel bruk av vanntrykkformelen.
Formelen for hydrostatisk trykk kan brukes på overflater og områder. I dette tilfellet kan du bruke den direkte formelen P = FA for trykk, kraft og område.
Disse beregningene er sentrale i mange forskningsområder innen fysikk og ingeniørfag. I medisinsk forskning kan forskere og leger bruke denne vanntrykkformelen for å bestemme det hydrostatiske trykket til væsker i blodkar som blodplasma eller væskene på veggene i blodkarene.
Hydrostatisk trykk i blodkar er trykket som utøves av intravaskulær væske (dvs. blodplasma) eller ekstravaskulær væske på veggen (dvs. endotel) av blodkaret i menneskelige organer som nyrer og lever når du utfører diagnoser eller studerer human fysiologi.
De hydrostatiske kreftene som driver vann gjennom menneskekroppen måles generelt ved bruk av filtreringskraften som det kapillære hydrostatiske trykket bruker mot vevstrykket som omgir kapillærene når pumping av blod i hele kroppen.