Indhold
Hydrostatisk tryk, eller trykket, som en væske udøver ved ligevægt på et bestemt punkt i væsken på grund af tyngdekraften, øges på lavere dybder, da væsken kan udøve mere kraft fra væsken over dette punkt.
Du kan beregne det hydrostatiske tryk på væsken i en tank som kraften pr. Område for arealet af tankens bund som angivet af tryk = kraft / arealenheder. I dette tilfælde ville kraften være den vægt, væsken udøver på bunden af tanken på grund af tyngdekraften.
Hvis du vil finde nettokraften, når du kender acceleration og masse, kan du beregne den som F = maifølge Newtons anden lov. For tyngdekraften er accelerationen gravitationsaccelerationskonstanten, g. Dette betyder, at du kan beregne dette tryk som P = mg / A for en masse m i kg, areal EN i ft2 eller m2, og g som tyngdekonstanten af acceleration (9,81 m / s2, 32,17405 ft / s2).
Dette giver dig en grov måde at bestemme kræfter mellem partikler for væsken i tanken, men det antager, at kraften på grund af tyngdekraften er et nøjagtigt mål for kraften mellem partikler, der forårsager tryk.
Hvis du vil tage flere oplysninger i betragtning ved hjælp af væsketætheden, kan du beregne et hydrostatisk tryk på en væske ved hjælp af formlen P = p g h hvori P er det væskes hydrostatiske tryk (i N / m2, Pa, lbf / ft2eller psf), ρ ("rho") er væsketætheden (kg / m3 eller snegle / ft3), g er gravitationsacceleration (9,81 m / s2, 32,17405 ft / s2) og h er højden på væskesøjlen eller dybden, hvor trykket måles.
Trykformelvæske
De to formler ser ens ud, fordi de er det samme princip. Du kan udlede P = p g h fra P = mg / A ved hjælp af følgende trin til at opnå trykformlen for væsker:
For gas i en tank kan du bestemme trykket ved hjælp af den ideelle gaslov PV = nRT for pres P i atmosfærer (atm), volumen V i m3antal mol n, gas konstant R 8.314 J / (molK) og temperatur T i Kelvin. Denne formel tegner sig for de spredte partikler i en gas, der afhænger af mængderne af tryk, volumen og temperatur.
Vandtrykformel
For vand, der er 1000 kg / m3 der har et objekt på 4 km dybde, kan du beregne dette tryk som P = 1000 kg / m3 x 9,8 m / s2 x 4000 m = 39200000 N / m2 som et eksempel anvendelse af vandtrykformlen.
Formlen for hydrostatisk tryk kan anvendes på overflader og områder. I dette tilfælde kan du bruge den direkte formel P = FA for pres, kraft og område.
Disse beregninger er centrale i mange forskningsområder inden for fysik og teknik. I medicinsk forskning kan forskere og læger bruge denne vandtrykformel til at bestemme det hydrostatiske tryk på væsker i blodkar, såsom blodplasma eller væskerne på væggene i blodkar.
Hydrostatisk tryk i blodkar er det tryk, der udøves af intravaskulær væske (dvs. blodplasma) eller ekstravaskulær væske på væggen (dvs. endotel) af blodkaret i humane organer, såsom nyrer og lever, når man udfører diagnoser eller studerer human fysiologi.
De hydrostatiske kræfter, der driver vand gennem det menneskelige legeme, måles generelt ved hjælp af den filtreringskraft, som det kapillære hydrostatiske tryk bruger mod vævstrykket, der omgiver kapillærerne, når man pumper blod gennem kroppen.