المحتوى
يزيد الضغط الهيدروستاتيكي ، أو الضغط الذي يمارسه السائل عند التوازن عند نقطة معينة في السائل بسبب الجاذبية ، عند الأعماق السفلية حيث يمكن للسائل ممارسة مزيد من القوة من السائل فوق تلك النقطة.
يمكنك حساب الضغط الهيدروستاتيكي للسائل في الخزان كقوة لكل مساحة لمنطقة الجزء السفلي من الخزان كما هو موضح بواسطة وحدات الضغط = القوة / المنطقة. في هذه الحالة ، ستكون القوة هي الوزن الذي يمارسه السائل في قاع الخزان بسبب الجاذبية.
إذا كنت ترغب في العثور على القوة الصافية عندما تعرف التسارع والكتلة ، يمكنك حسابها كـ F = أماه، وفقا للقانون نيوتن الثاني. بالنسبة للجاذبية ، فإن التسارع هو ثابت تسارع الجاذبية ، ز. هذا يعني أنه يمكنك حساب هذا الضغط باسم P = mg / A لكتلة م بالكيلوغرام ، المنطقة أ في قدم2 أو م2و ز كما ثابت الجاذبية للتسارع (9.81 م / ث2، 32.17405 قدم / ثانية2).
يمنحك هذا طريقة تقريبية لتحديد القوى بين جزيئات السائل في الخزان ، لكنه يفترض أن القوة الناتجة عن الجاذبية هي مقياس دقيق للقوة بين الجسيمات التي تسبب الضغط.
إذا كنت ترغب في أخذ مزيد من المعلومات في الاعتبار باستخدام كثافة السوائل ، يمكنك حساب الضغط الهيدروستاتيكي للسائل باستخدام الصيغة P = ρ g h بحيث P هو الضغط الهيدروستاتيكي للسوائل (في N / m2، با ، رطل / قدم2أو psf) ، ρ ("rho") هي كثافة السوائل (كجم / م3 أو الرخويات / قدم3), ز هو تسارع الجاذبية (9.81 م / ث2، 32.17405 قدم / ثانية2) و هيدروجين هو ارتفاع عمود أو عمق السوائل حيث يتم قياس الضغط.
سائل ضغط الصيغة
صيغتين تبدو متشابهة لأنهم نفس المبدأ. يمكنك اشتقاق P = ρ g h من عند P = mg / A باستخدام الخطوات التالية للحصول على صيغة الضغط للسوائل:
بالنسبة للغاز في الخزان ، يمكنك تحديد الضغط باستخدام قانون الغاز المثالي PV = nRT للضغط P في الأجواء (أجهزة الصراف الآلي) ، والحجم الخامس في م3عدد الشامات ن، ثابت الغاز R 8.314 J / (بالجملة) ، ودرجة الحرارة تي في كلفن. تفسر هذه الصيغة الجزيئات المشتتة في الغاز التي تعتمد على كميات الضغط والحجم ودرجة الحرارة.
صيغة ضغط الماء
للمياه 1000 كجم / م3 الذي يحتوي على كائن على عمق 4 كم ، يمكنك حساب هذا الضغط كـ P = 1000 كجم / م3 × 9.8 م / ث2 × 4000 م = 39200000 ن / م2 كمثال استخدام صيغة ضغط المياه.
يمكن تطبيق صيغة الضغط الهيدروستاتيكي على الأسطح والمناطق. في هذه الحالة ، يمكنك استخدام الصيغة المباشرة P = FA للضغط والقوة والمنطقة.
هذه الحسابات أساسية في العديد من مجالات البحث في الفيزياء والهندسة. في الأبحاث الطبية ، يمكن للعلماء والأطباء استخدام صيغة ضغط الماء هذه لتحديد الضغط الهيدروستاتيكي للسوائل في الأوعية الدموية مثل بلازما الدم أو السوائل على جدران الأوعية الدموية.
الضغط الهيدروستاتيكي في الأوعية الدموية هو الضغط الذي يمارسه السائل داخل الأوعية (أي بلازما الدم) أو السائل خارج الأوعية على الجدار (أي البطانة) للأوعية الدموية في الأعضاء البشرية مثل الكلى والكبد عند إجراء التشخيص أو دراسة فسيولوجيا الإنسان.
يتم قياس القوى الهيدروستاتيكية التي تدفع المياه في جميع أنحاء جسم الإنسان بشكل عام باستخدام قوة الترشيح التي يستخدمها الضغط الهيدروستاتيكي الشعري ضد ضغط الأنسجة المحيط بالشعيرات الدموية عند ضخ الدم في جميع أنحاء الجسم.