Ciśnienie hydrostatyczne

Ciśnienie słupa płynu znajdującego się w spoczynku to ciśnienie hydrostatyczne. Wzór na ciśnienie hydrostatyczne jest następujący:

p=p₀+ρgh

gdzie:

p - ciśnienie słupa płynu,

p₀ - ciśnienie panujące nad powierzchnią płynu,

ρ - gęstość płynu,

h - wysokość słupa płynu.

Od czego zależy ciśnienie hydrostatyczne? Jedynie od gęstości tego płynu oraz od wysokości słupa płynu.

Paradoks hydrostatyczny

Ponieważ ciśnienie wywierane przez słup cieczy, jak wyżej widać, nie zależy od od kształtu naczynia, to niezależnie od tego w jakim naczyniu znajduje się płyn, to słup cieczy o takiej samej wysokości zawsze będzie wywierał na dno naczynia takie samo ciśnienie! Ponieważ twierdzenie to przeczy nieco intuicji, nazywamy je paradoksem hydrostatycznym.

Poniższy rysunek ilustruje paradoks hydrostatyczny. W każdym przypadku ciśnienie wywierane na dno naczynia jest takie samo!

paradoks hydrostatyczny

Pytania

Czy ciśnienie hydrostatyczne ma związek z ciśnieniem atmosferycznym?

Oczywiście. Atmosfera to także płyn. Ma określoną gęstość i wysokość. To dlatego im wyżej znajdziemy się w atmosferze, tym mniejsze ciśnienie tam panuje. Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku zanurzania się w wodzie na duże głębokości. Im głębiej, tym ciśnienie jest większe, a z uwagi na większą gęstość wody, zmiany ciśnienia wraz z głębokością są dużo większe niż w przypadku atmosfery.

Jaka jest jednostka ciśnienia hydrostatycznego?

W układzie SI to paskal. Można także stosować inne jednostki, np. milimetr słupa rtęci (mm Hg).

Inne zagadnienia z tej lekcji

Ogólne własności płynów

To, czym jest gaz, ciecz i ciało stałe będziemy omawiać w dziale o własności materii. Teraz wystarczy nam przyjęcie do rozważań pewnych cech cieczy i gazów, które odróżniają je od ciał stałych.

Ciśnienie

Ciśnienie p jest to iloraz wartości siły nacisku F i pola powierzchni S, na którą działa ta siła.

Prawo Pascala

Ciśnienie, które jest wywierane z zewnątrz na ciecz lub gaz rozchodzi się jednakowo we wszystkich kierunkach.

Prawo Archimedesa

Na ciało zanurzone w cieczy lub gazie działa siła wyporu zwrócona pionowo w górę, równa co to wartości ciężarowi wypartej przez to ciało cieczy lub gazu.

Naczynia połączone

Naczynia połączone są to minimum dwa naczynia, w których ciecz może między nimi swobodnie przepływać.