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La pressione idrostatica, o la pressione che un fluido esercita all'equilibrio in un determinato punto del fluido a causa della gravità, aumenta a profondità inferiori poiché il fluido può esercitare più forza dal liquido sopra quel punto.
È possibile calcolare la pressione idrostatica del liquido in un serbatoio come forza per area per l'area del fondo del serbatoio come indicato da unità pressione = forza / area. In questo caso, la forza sarebbe il peso che il liquido esercita sul fondo del serbatoio a causa della gravità.
Se vuoi trovare la forza netta quando conosci l'accelerazione e la massa, puoi calcolarla come F = ma, secondo la seconda legge di Newton. Per gravità, l'accelerazione è la costante di accelerazione gravitazionale, g. Questo significa che puoi calcolare questa pressione come P = mg / A per una messa m in chilogrammi, area UN in ft2 o m2, e g come costante di accelerazione gravitazionale (9,81 m / s2, 32,17405 piedi / s2).
Questo ti dà un modo approssimativo di determinare le forze tra le particelle per il liquido nel serbatoio, ma presuppone che la forza dovuta alla gravità sia una misura accurata della forza tra le particelle che provoca pressione.
Se si desidera prendere in considerazione ulteriori informazioni utilizzando la densità dei fluidi, è possibile calcolare la pressione idrostatica di un liquido utilizzando la formula P = ρ g h in quale P è la pressione idrostatica dei liquidi (in N / m2, Pa, lbf / ft2o psf), ρ ("rho") è la densità dei liquidi (kg / m3 o lumache / ft3), g è l'accelerazione gravitazionale (9,81 m / s2, 32,17405 piedi / s2) e h è l'altezza della colonna di fluidi o la profondità in cui viene misurata la pressione.
Formula a pressione fluida
Le due formule sembrano simili perché sono lo stesso principio. Puoi derivare P = ρ g h a partire dal P = mg / A utilizzando le seguenti fasi per ottenere la formula della pressione per i fluidi:
Per il gas in un serbatoio, è possibile determinare la pressione utilizzando la legge del gas ideale PV = nRT per la pressione P in atmosfere (atm), volume V in m3, numero di moli n, costante di gas R 8,314 J / (molK) e temperatura T a Kelvin. Questa formula tiene conto delle particelle disperse in un gas che dipendono dalle quantità di pressione, volume e temperatura.
Formula di pressione dell'acqua
Per acqua pari a 1000 kg / m3 che ha un oggetto a 4 km di profondità, è possibile calcolare questa pressione come P = 1000 kg / m3 x 9,8 m / s2 x 4000 m = 39200000 N / m2 ad esempio l'uso della formula della pressione dell'acqua.
La formula per la pressione idrostatica può essere applicata a superfici e aree. In questo caso, puoi utilizzare la formula diretta P = FA per pressione, forza e area.
Questi calcoli sono fondamentali per molte aree di ricerca in fisica e ingegneria. Nella ricerca medica, scienziati e medici possono utilizzare questa formula per la pressione dell'acqua per determinare la pressione idrostatica dei fluidi nei vasi sanguigni come il plasma sanguigno o i fluidi sulle pareti dei vasi sanguigni.
La pressione idrostatica nei vasi sanguigni è la pressione esercitata dal fluido intravascolare (cioè plasma di sangue) o dal fluido extravascolare sulla parete (cioè endotelio) dei vasi sanguigni negli organi umani come i reni e il fegato quando si eseguono diagnosi o si studia la fisiologia umana.
Le forze idrostatiche che guidano l'acqua in tutto il corpo umano sono generalmente misurate usando la forza di filtrazione che la pressione idrostatica capillare utilizza contro la pressione dei tessuti che circonda i capillari quando si pompa il sangue in tutto il corpo.