Hidrostatični tlak - opredelitev, formule, primeri problemov

formula hidrostatskega tlaka

Formula za hidrostatični tlak je P = ρgh, to pomeni, da večja kot je razdalja med merilno točko in vodno gladino, večji je hidrostatični tlak na tej točki.

Hidrostatični tlak je tlak, ki ga tekočina izvaja v vseh smereh na predmet zaradi gravitacijske sile. Hidrostatični tlak se bo povečeval z naraščajočo globino, ki se meri od površine tekočine.

Pri hidrostatičnem tlaku je treba upoštevati gostoto tekočine, ki zadene predmet. Pogosto se uporabljata voda in olje. Voda ima gostoto 1 g / cm2 ali 1000 kg / m2 in gostoto 0,8 g / cm2 ali 800 kg / m2 olja.

Zaradi gravitacijske sile bo teža delcev vode pritisnila delce spodaj, nato pa bodo delci vode spodaj pritisnili drug drugega na dno vode, tako da bo spodnji tlak večji od zgornjega tlaka.

Torej, globlje kot se potopimo s površine vode, večja je količina vode, ki je nad nami z vodno gladino, tako da bo tlak, ki ga voda izvaja na naša telesa (hidrostatični tlak), še večji.

Formula hidrostatičnega tlaka

Na hidrostatični tlak ne vplivajo teža vode, površina vode ali oblika vodne posode. Hidrostatični tlak pritiska v vse smeri. Enota tlaka je Newton na kvadratni meter (N / m2) ali Pascal (Pa).

Formula hidrostastičnega tlaka je:

Ph = ρgh

  • Ph = Hidrostatični tlak (N / m2 ali Pa) >> 1 atm = 1 Pa
  • ρ = gostota (km / m3)
  • g = sila teže (m / s2)
  • h = globina predmeta s površine tekočine (m)
  • Ph = ρgh + P
  • P = Zunanji zračni tlak (1 atm ali 76 cm Hg)

Večja kot je razdalja med merilno točko in vodno gladino, večji je hidrostatični tlak na tej točki. To je razvidno na spodnji sliki, kjer je večja gladina vode, večji je hidrostatični tlak na dnu posode.

Preberite tudi: Pascalova trikotna formula [FULL] in primer problema

Posledično bo voda v posodi na desni strani še naprej bruhala, ker je tlak višji od posode na levi.

Zgornja formula za hidrostatični tlak se uporablja za iskanje vrednosti hidrostatskega tlaka v zaprti posodi (na primer: tlak na določeni točki na vodi v zaprti steklenici, rezervoarju za vodo ali zaprti cevi za vodo).

Za izračun skupnega tlaka na točki pod vodno gladino na odprtih območjih, kot so jezera in morja ter vse odprte posode / posode, je treba izračunu dodati količino atmosferskega tlaka.

Tako je skupni hidrostatični tlak v odprtih pogojih enak hidrostatičnemu tlaku vode na tej točki plus količini tlaka, ki deluje na vodno površino in je oblikovan z:

formula hidrostatskega tlaka

Kje PBankomat je atmosferski tlak (atmosferski tlak na morski gladini enak PBankomat = 1,01×105Pa)

Načelo formule hidrostatičnega tlaka

Za boljše razumevanje principa formule hidrostatičnega tlaka si oglejte naslednjo sliko.

formula hidrostatskega tlaka
  • Skupni tlak, ki ga prejme ribič, je enak atmosferskemu tlaku (če kadar koli prejema atmosferski tlak), tako da P1 = PBankomat
  • Skupni tlak, ki ga prejme potapljač z rumeno kapo, je atmosferski tlak plus hidrostatični tlak na globini h2, tako da P2 = ρgh2+ PBankomat
  • Skupni tlak, ki ga prejema potapljač z rdečimi kapami, je atmosferski tlak plus hidrostatični tlak na globini h3, tako da P3 = ρgh3+ PBankomat

Ker h3 > h2, nato P3 > P2

Primeri težav s hidrostatičnim tlakom

Primer težave 1

Riba plava v akvariju. Riba se nahaja 50 cm od površine akvarija. Kakšen hidrostatični tlak imajo ribe?

(gostota vode = 1000 kg / m3 in pospešek zaradi gravitacije 10 m / s2)

Naselje:

Je znan :

  • v = 50 cm = 0,5 m
  • ρ = 1000 kg / m3
  • g = 10 m / s2

Na vprašanje : Ph?

Odgovor:

  • Ph = ρ.g.h

    Ph = 1000 x 10 x 0,5

    Ph = 5000 Pa.

Preberite tudi: Službeno pismo: Opredelitev, značilnosti in primeri [FULL]

Tako hidrostatični tlak, ki ga ribe prejmejo, znaša 5000 paskalov.

Primer težave 2

Potapljač se potaplja na globini 10 m pod gladino vode. Če je gostota vode 1000 kg / m3 in pospešek zaradi gravitacije 10 m / s2, potem poiščite in določite hidrostatični tlak, ki ga ima potapljač!

Naselje:

Je znan :

  • h = 10 m
  • ρ = 1.000 kg / m3
  • g = 10 m / s2

Na vprašanje ? =…..?

Odgovor:

  • P = ρ. g. h
  • P = 1.000. 10. 10.
  • P = 100.000 N / m2

Torej, izkusni hidrostatični tlak je = 100.000 N / m2

Primer težave 3

Riba je v vodni kopeli kot na naslednji sliki:

Če je gostota vode 1.000 kg / m3 in pospešek zaradi gravitacije 10 N / kg, je hidrostatični tlak, ki ga prejemajo ribe,….?

A. 6000 N / m2

B. 8.000 N / m2

C. 10.000 N / m2

D. 14.000 N / m2

Naselje:

Ne pozabite! Globino merimo s površine tekočine.

Je znan :

Iskanje globine (h)

v = 140cm - 60cm = 80cm = 0,8 cm

Na vprašanje: Hidrostatični tlak (Ph)?

Odgovor:

  • PH = ρ g h

    = 1.000 X 10 X 0.8

    PH = 8.000 N / m2

Odgovor: B

Primer težave 4

Atmosferski tlak na morski gladini je 1,01 x 105 Pa. zakaj ne čutimo atmosferskega tlaka, ki pritiska na naša telesa?

a) Sila gravitacije izniči občutek pritiska

b) Atmosferskega tlaka smo navajeni že od rojstva

c) Tekočine v našem telesu se z enako silo potiskajo iz telesa

d) Količina atmosferskega tlaka se zaradi gravitacije šteje za nič

Naselje:

Pravilen odgovor je C.

Kri in tekočine v človeškem telesu izvajajo tlak, enak atmosferskemu zunaj telesa. Ker je tlak, ki v telesu pritiska navzven, enak tlaku, ki pritiska na telo, na telo ne čutimo nobenega atmosferskega tlaka.

To je razlaga formule za hidrostatični tlak in primer uporabe formule. Lahko koristno.

Zadnje objave

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found