Cómo está cambiando la profundidad afecta la presión
Usted sabe que la presión aumenta cuanto más lejos se va bajo el agua, pero por cuánto? Como físico, puede poner algunos números en y obtener resultados numéricos a cabo. Justo lo que la presión se puede esperar para una profundidad dada?
Digamos que estás bajo el agua y que está considerando el cubo imaginario de agua que se ve en la figura. En la parte superior del cubo, la presión del agua es PAG1. En la parte inferior del cubo, es PAG2. El cubo tiene caras horizontales del área de UN y una altura marido. En primer lugar, encontrar las fuerzas en la parte superior e inferior del cubo.
La suma de las fuerzas es la diferencia entre la fuerza en la cara inferior del cubo, F2, y la fuerza sobre la cara superior del cubo, F1:
Se puede decir que la fuerza de empuje hacia abajo en la cara superior se F1 = PAG1UN y que la fuerza de empuje sobre la cara inferior se F2 = PAG2A. Por lo tanto, en términos de presión, la suma de fuerzas es la siguiente:
¿Cuál es la fuerza neta hacia arriba en el cubo de agua? La fuerza hacia arriba debe ser igual al peso del agua, mg, dónde metro es la masa del agua y gramo es la constante gravitacional (9,8 metros / segundo2). Por lo que tiene la siguiente ecuación:
PAG2UN - PAG1UN = mg
Hmm. Usted no sabe metro, la masa del agua. Se puede obtener el peso del agua en términos de UN, el área de las caras superior e inferior del cubo? La masa del agua es la densidad del agua,
Video: 5 COSAS QUE NO SABÍAS DEL FONDO DEL MAR
multiplicado por el volumen del cubo, que es ah. Para que pueda reemplazar metro con
que le da la siguiente ecuación:
Ahora estas hablando. Dividiendo por todo UN le da la diferencia de presiones:
Tenga en cuenta que si se llama a la diferencia en las presiones
Video: Como afecta a una botella el cambio de presión
se obtiene la siguiente ecuación:
La ecuación anterior es un resultado importante, en general que es válido para cualquier fluido: agua, aire, gasolina, y así sucesivamente. Esta ecuación dice que la diferencia de presión entre dos puntos en un fluido es igual a la densidad del fluido multiplicada por gramo (La aceleración de la gravedad) multiplicado por la diferencia de altura entre los dos puntos.
El siguiente ejemplo muestra lo que la fórmula de presión se ve como en la práctica.
¿Cuánto cuesta el aumento de presión por cada metro de ir bajo el agua? Tú lo sabes
por lo que enchufar los números y hacer los cálculos:
Eso equivale a ser alrededor de 1,4 libras por pulgada cuadrada de presión añadida por cada metro de ir hacia abajo.
Video: La presión hidrostática
Si se preguntan cómo las unidades funcionan, reorganizar las unidades de la primera ecuación:
Un kg ∙ m / s2 es sólo un newton, y un N / m2 es un pascal, por lo que las unidades se reducen a pascales:
Eso es un poco de presión añadida. Pero lo que si usted decide tomar un baño en una piscina de mercurio en su lugar (no intente esto en casa)? El mercurio tiene una densidad de 13 600 kg / m3, en oposición a la densidad del agua a 1000 kg / m3. En este caso, la presión añadida por cada metro sería
Video: Equilibrio Químico 7.2. Principio de Le Châtelier: modificación de la presión o del volumen
Eso es un aumento de alrededor de 19 libras por pulgada cuadrada por cada metro hay que bajar - y eso es mucha presión.
Así que ¿quiere decir que el medidor de presión 1 bajo la superficie de una piscina de mercurio es de alrededor de 19 libras por pulgada cuadrada? No, porque hay que añadir a esa presión la presión del aire en la parte superior de la misma, por lo que tiene lo siguiente:
PAGt = PAGmetro + PAGun
dónde PAGt es la presión total, PAGmetro es la presión debida al mercurio y PAGun es la presión debido al aire. Para encontrar la presión total en algo sumergido en un líquido, hay que añadir la presión debida al líquido a la presión atmosférica, la cual es de aproximadamente 14,7 libras por pulgada cuadrada, o 1.013 × 105 pascales.