Sadržaj
Hidrostatski tlak ili tlak koji tekućina djeluje u ravnoteži u određenoj točki fluida zbog gravitacije, povećava se na nižim dubinama jer tekućina može pokazati više sile od tekućine iznad te točke.
Možete izračunati hidrostatički tlak tekućine u spremniku kao silu po površini za područje dna spremnika, danu jedinicama tlaka = sila / površina. U ovom slučaju bi bila sila težina koju tekućina ima na dnu spremnika zbog gravitacije.
Ako želite pronaći neto silu kada znate ubrzanje i masu, možete to izračunati kao F = ma, prema drugom zakonu Newtona. Za gravitaciju ubrzanje je konstanta gravitacijskog ubrzanja, g, To znači da možete izračunati taj pritisak kao P = mg / A za misu m u kilogramima, površini u ft2 ili m2, i g kao gravitacijska konstanta ubrzanja (9,81 m / s2, 32.17405 ft / s2).
To vam daje grubi način određivanja sila između čestica za tekućinu u spremniku, ali pretpostavlja se da je sila zbog gravitacije točna mjera sile između čestica koja uzrokuje pritisak.
Ako želite uzeti u obzir više podataka pomoću gustoće tekućine, možete izračunati hidrostatski tlak tekućine pomoću formule P = ρ g h u kojem P je hidrostatski tlak tekućine (u N / m)2, Pa, lbf / ft2ili psf), ρ ("rho") je gustoća tekućine (kg / m)3 ili puževi / ft3), g je gravitacijsko ubrzanje (9,81 m / s2, 32.17405 ft / s2) i h je visina stupca fluida ili dubina na kojoj se mjeri tlak.
Tekućina formule pritiska
Dvije formule izgledaju slično jer su isti princip. Možete izvući P = ρ g h iz P = mg / A slijedeći korake za dobivanje formule tlaka za tekućine:
Za plin u spremniku možete odrediti tlak pomoću zakona idealnog plina PV = nRT za pritisak P u atmosferi (atm), volumen V u M3, broj molova n, konstanta plina R 8.314 J / (molK), i temperatura T u Kelvinu. Ova formula obuhvaća raspršene čestice u plinu koje ovise o količinama tlaka, volumena i temperature.
Formula pritiska vode
Za vodu koja je 1000 kg / m3 koji ima objekt na dubini od 4 km, možete izračunati taj tlak kao P = 1000 kg / m3 x 9,8 m / s2 x 4000 m = 39200000 N / m2 kao primjer upotrebe formule tlaka vode.
Formula hidrostatskog tlaka može se primijeniti na površine i područja. U ovom slučaju možete koristiti izravnu formulu P = FA za pritisak, silu i područje.
Ovi su proračuni središnji u mnogim područjima istraživanja iz fizike i inženjerstva. U medicinskim istraživanjima znanstvenici i liječnici mogu pomoću ove formule tlaka vode odrediti hidrostatski tlak tekućine u krvnim žilama poput krvne plazme ili tekućine na stijenkama krvnih žila.
Hidrostatski tlak u krvnim žilama je pritisak koji vrši intravaskularna tekućina (tj. Krvna plazma) ili ekstravaskularna tekućina na zidu (tj. Endotel) krvne žile u ljudskim organima kao što su bubrezi i jetra prilikom obavljanja dijagnoze ili proučavanja ljudske fiziologije.
Hidrostatske sile koje pokreću vodu u cijelom ljudskom tijelu općenito se mjere filtracijskom silom koju kapilarni hidrostatski tlak koristi protiv tlaka tkiva koji okružuje kapilare prilikom crpljenja krvi u cijelom tijelu.