Hidrosztatikai nyomás

1. Bevezetése

Gyakran hallható a hírekben, hogy a tenger mélyére merülő búvárra hatalmas nyomás nehezedik. Vagy ennek ellenkezője amikor autóval a hegyi úton felfelé haladva a fülünkben nyomás érzékelhető. Ezen tapasztalatok alapján arra lehet következtetni, hogy a környezetünkben lévő levegő és folyadék nyomást fejt ki ránk. A nyomás nagysága pedig a tengerszinthez viszonyított magasságtól függ. A vízben mélyebbre merülve a nyomás növekszik, hegyen magasabbra emelkedve pedig csökken.

2. Hidrosztatikai nyomás fogalma és kiszámítása

A folyadékok és gázok közös tulajdonsága, hogy alakjukat szabadon változtatják. Töltsük fel a lenti ábrán lévő, ismert h magasságú téglatest alakú tároló edényt folyadékkal, az edény alaplapja A nagyságú (területű).

Pascal törvénye szerint a nyugvó folyadékban a nyomás minden irányban gyengítettlenül terjed, a nyomás minden helyen egyenlő értékű. A folyadékot alkotó atomok és molekulák tömeggel rendelkeznek így hat rájuk nehézségi erő. A nehézségi erő nagyságát Newton II. törvénye alapján kapjuk meg ha a részecske tömegét megszorozzuk a nehézségi gyorsulással, melynek értéke 10 egységre kerekíthető.

A folyadék vagy gáz sűrűsége:

A V térfogatban lévő folyadék vagy gáz térfogata: (alap szorozva magassággal)

A  Ph mennyiséget Hidrosztatikai nyomásnak nevezzük, és megadja, hogy egy A nagyságú felületre mekkora nyomás nehezedik rá, ami felette lévő gáz vagy folyadékoszlop tömegéből származik.

A levegő súlyából származó nyomást légnyomásnak nevezzük.

3. A mennyiség jele és mértékegysége

A fentiek alapján most már ismerjük a hidrosztatikai nyomás kiszámításához szükséges képletet.

Az összefüggés nagyon egyszerűen használható, hiszen csak a folyadék vagy gáz sűrűségét kell ismerni, meg azt, hogy a tengerszinthez képest milyen magasan vagyunk. A víz sűrűsége

A levegőé pedig szobahőmérsékletlen ( T = 24 Celsius fok)

A fenti képletet felhasználva a hidrosztatikai nyomás kiszámolható, melynek jele:

Mértékegysége pedig Pascal, Pa.

Kapcsolódó tananyagok:

41. Hidrosztatika

42. Hidrosztatika feladatok