Conţinut
Presiunea hidrostatică sau presiunea pe care un fluid o exercită la echilibru la un anumit punct al fluidului datorită gravitației, crește la adâncimi mai mici, deoarece fluidul poate exercita mai multă forță din lichidul de deasupra acelui punct.
Puteți calcula presiunea hidrostatică a lichidului într-un rezervor ca forță pe suprafață pentru suprafața de jos a rezervorului, astfel cum este dată de unitățile de presiune = forță / zonă. În acest caz, forța ar fi greutatea pe care lichidul o exercită pe fundul rezervorului din cauza gravitației.
Dacă doriți să găsiți forța netă atunci când știți accelerația și masa, puteți să o calculați ca F = ma, potrivit legii a doua Newtons. Pentru gravitație, accelerația este constanta de accelerație gravitațională, g. Aceasta înseamnă că puteți calcula această presiune ca P = mg / A pentru o masă m în kilograme, suprafață A în ft2 sau m2, și g ca constantă gravitațională a accelerației (9,81 m / s2, 32.17405 ft / s2).
Acest lucru vă oferă un mod dur de a determina forțele dintre particule pentru lichidul din rezervor, dar presupune că forța datorată gravitației este o măsură precisă a forței dintre particule care provoacă presiune.
Dacă doriți să țineți cont de mai multe informații folosind densitatea fluidelor, puteți calcula presiunea hidrostatică a unui lichid folosind formula P = ρ g h in care P este presiunea hidrostatică a lichidelor (în N / m2, Pa, lbf / ft2sau psf), ρ ("rho") este densitatea lichidelor (kg / m3 sau sluguri / ft3), g este accelerația gravitațională (9,81 m / s2, 32.17405 ft / s2) și h este înălțimea coloanei sau adâncimii fluidelor unde se măsoară presiunea.
Fluid cu formula de presiune
Cele două formule arată similare, deoarece sunt același principiu. Poți deriva P = ρ g h din P = mg / A folosind următorii pași pentru a obține formula de presiune pentru lichide:
Pentru gazul dintr-un rezervor, puteți determina presiunea folosind legea ideală a gazului PV = nRT pentru presiune P în atmosfere (atm), volum V in m3, număr de alunițe n, constantă de gaz R 8,314 J / (molK) și temperatura T în Kelvin. Această formulă contabilizează particulele dispersate într-un gaz care depinde de cantitățile de presiune, volum și temperatură.
Formula de presiune a apei
Pentru apa care este de 1000 kg / m3 care are un obiect la 4 km adâncime, puteți calcula această presiune ca P = 1000 kg / m3 x 9,8 m / s2 x 4000 m = 39200000 N / m2 ca exemplu de utilizare a formulei de presiune a apei.
Formula pentru presiunea hidrostatică poate fi aplicată pe suprafețe și zone. În acest caz, puteți utiliza formula directă P = FA pentru presiune, forță și zonă.
Aceste calcule sunt centrale în multe domenii de cercetare în fizică și inginerie. În cercetările medicale, oamenii de știință și medicii pot utiliza această formulă de presiune a apei pentru a determina presiunea hidrostatică a fluidelor din vasele de sânge, cum ar fi plasma sanguină sau fluidele de pe pereții vaselor de sânge.
Presiunea hidrostatică în vasele de sânge este presiunea exercitată de lichidul intravascular (adică, plasma sanguină) sau lichidul extravascular pe peretele (adică, endoteliul) vasului de sânge în organele umane, cum ar fi rinichii și ficatul atunci când se efectuează diagnostice sau se studiază fiziologia umană.
Forțele hidrostatice care conduc apa pe tot corpul uman sunt, în general, măsurate cu ajutorul forței de filtrare pe care o folosește presiunea hidrostatică capilară împotriva presiunii tisulare care înconjoară capilarele atunci când pompează sânge în întregul corp.