정수압의 공식은 P = ρgh입니다 . 이것은 측정 지점과 수면 사이의 거리가 멀수록 해당 지점의 정수압이 커진다는 것을 나타냅니다.
정수압은 중력으로 인해 물체에 모든 방향으로 액체가 가하는 압력입니다. 액체의 표면에서 측정되는 깊이가 증가함에 따라 정수압이 증가합니다.
정수압에서 고려해야 할 것은 물체에 부딪히는 액체의 밀도입니다. 자주 사용되는 예는 물과 기름입니다. 물의 밀도는 1g / cm2 또는 1000kg / m2이고 밀도는 0.8g / cm2 또는 800kg / m2의 오일입니다.
중력으로 인해 물 입자의 무게가 아래의 입자를 누른 다음 아래의 물 입자가 서로 물의 바닥을 눌러 아래의 압력이 상위 압력보다 커집니다.
따라서 우리가 수면에서 더 깊이 잠수할수록 물이 우리 몸에 가하는 압력 (정압)이 더 커지도록 수면과 함께 우리 위에있는 물의 양이 더 많아집니다.
정수압 공식
정수압은 물의 무게, 물의 표면적 또는 물통의 모양에 영향을받지 않습니다. 모든 방향으로 정수압 프레스. 압력 단위는 제곱미터 당 뉴턴 (N / m2) 또는 파스칼 (Pa)입니다.
수압 공식은 다음과 같습니다.
Ph = ρgh
- P h = 정수압 (N / m2 또는 Pa) >> 1 atm = 1 Pa
- ρ = 밀도 (km / m3)
- g = 중력 (m / s2)
- h = 액체 표면에서 물체의 깊이 (m)
- P h = ρgh + P
- 피 = 외부 기압 (1 atm 또는 76cm Hg)
측정 지점과 수면 사이의 거리가 멀수록 해당 지점의 정수압이 커집니다. 이것은 수위가 높을수록 용기 바닥의 정수압이 더 큰 아래 이미지에서 볼 수 있습니다.
읽어보기 : 파스칼의 삼각형 공식 [FULL] 및 예제 문제그 결과 압력이 왼쪽 용기보다 높기 때문에 오른쪽 용기에서 물이 더 분출됩니다.
위의 정수압 공식은 밀폐 된 용기의 정수압 값을 찾는 데 사용됩니다 (예 : 밀폐 된 병, 물 탱크 또는 밀폐 된 물통에있는 물의 특정 지점에서의 압력).
호수와 바다 및 모든 열린 컨테이너 / 컨테이너와 같은 열린 영역의 수면 아래 지점에서 총 압력을 계산하려면 계산에 대기압의 양을 추가해야합니다.
따라서 개방 상태에서 총 정수압은 해당 지점의 정수압과 수면에 작용하는 압력의 양을 더한 값으로 다음과 같이 공식화됩니다.
여기서 P는 기압 을 대기압 (해수면 대기압 인 P 기압 = 1.01 × 105 펜실바니아)
정수압 공식의 원리
정수압 공식의 원리를 더 잘 이해하려면 다음 그림을 고려하십시오.
- 낚시꾼이받는 총 압력은 대기압과 같으므로 (항상 대기압을받는 경우) P 1 = P atm
- 노란색 모자를 씌운 다이버가받는 총 압력은 대기압에 수심 h2의 정수압을 더한 것이므로 P 2 = ρgh 2 + P atm
- 빨간 모자를 쓴 다이버가받는 총 압력은 대기압에 수심 h3의 정수압을 더한 것이므로 P 3 = ρgh 3 + P atm
h 3 > h 2 이면 P 3 > P 2
정수압 문제의 예
예제 문제 1
수족관에서 수영하는 물고기. 물고기는 수족관 표면에서 50cm 떨어진 곳에 있습니다. 물고기는 어떤 정수압을 받습니까?
(물 밀도 = 1000kg / m3 및 중력으로 인한 가속도 10m / s2)
정착:
알려진 :
- h = 50cm = 0.5m
- ρ = 1000kg / m3
- g = 10m / s2
구함 : Ph?
대답:
- Ph = ρ.gh
Ph = 1000 x 10 x 0.5
Ph = 5000 Pa.
따라서 물고기가받는 정수압은 5000 파스칼입니다.
예제 문제 2
다이버가 수면 아래 10m 깊이에서 다이빙을하고 있습니다. 물의 밀도가 1,000kg / m3이고 중력으로 인한 가속도가 10m / s2이면 다이버가 경험하는 정수압을 찾아 결정하십시오!
정착:
알려진 :
- h = 10m
- ρ = 1,000kg / m3
- g = 10m / s2
질문 ? = ... ..?
대답:
- P = ρ. 지. h
- P = 1,000. 10. 10
- P = 100,000 N / m2
따라서 경험하는 정수압은 = 100,000 N / m2입니다.
예제 문제 3
다음 그림과 같이 물고기가 수조에 있습니다.
물의 밀도가 1,000kg / m3이고 중력에 의한 가속도가 10N / kg이면 물고기가받는 정수압은….?
A. 6,000 N / m2
B. 8,000 N / m2
C. 10,000 N / m2
D. 14,000 N / m2
정착:
생각해 내다! 깊이는 액체의 표면에서 측정됩니다.
알려진 :
깊이 찾기 (h)
h = 140cm-60cm = 80cm = 0.8cm
구함 : 정수압 (Ph)?
대답:
- PH = ρ gh
= 1,000 X 10 X 0.8
PH = 8,000 N / m2
답 : B
예제 문제 4
해수면 대기압은 1.01 x 105 Pa입니다. 왜 우리 몸에 압력이 가해지는 것을 느끼지 않습니까?
a) 중력은 압력을 무효화합니다.
b) 우리는 태어날 때부터 대기압에 익숙해졌습니다.
c) 우리 몸의 체액은 같은 힘으로 몸 밖으로 밀어냅니다
d) 대기압의 양은 중력으로 인해 0으로 간주됩니다.
해결책:
정답은 C입니다.
인체의 혈액과 체액은 신체 외부의 대기압과 동일한 압력을가합니다. 몸을 바깥쪽으로 누르는 압력은 몸을 누르는 기압과 같기 때문에 우리 몸에 누르는 기압을 느끼지 않습니다.
이것은 정수압 공식에 대한 설명과 공식 적용의 예입니다. 유용 할 수 있습니다.
