Das Verständnis des Drucks einer Flüssigkeitssäule ist ein wichtiger Aspekt der Physik, insbesondere in der 7. Klasse. Wenn Sie dieses Konzept kennen, können Sie viele Phänomene verstehen, z. B. eine Hydraulikpresse oder den Betrieb einer Pumpe. Der Druck der Flüssigkeitssäule hängt von der Höhe und der Dichte der Flüssigkeit ab und kann mit einer einfachen Formel berechnet werden.
Zuerst muss man verstehen, was der Druck ist. Druck ist die Kraft, die pro Flächeneinheit wirkt. Wenn die Flüssigkeitssäule im Gleichgewicht ist, ist der Druck auf den Boden und die Seitenfläche gleich. Die Formel zur Berechnung des Drucks einer Flüssigkeitssäule umfasst die Dichte der Flüssigkeit, die Beschleunigung des freien Fallens und die Höhe der Säule.
Sie können die folgende Formel verwenden, um den Druck einer Flüssigkeitssäule zu berechnen: P = ρgh wobei P der Druck ist, ρ die Dichte der Flüssigkeit ist, g die Beschleunigung des freien Falls ist (etwa 9,8 m / s2 auf der Erdoberfläche), h ist die Höhe der Säule. Multiplizieren Sie einfach die Dichte, die Beschleunigung des freien Falls und die Höhe der Säule, und Sie erhalten den Druck der Flüssigkeitssäule.
Grundbegriff
Die Höhe der Flüssigkeitssäule ist der vertikale Abstand zwischen der Oberfläche der Flüssigkeit und ihrer Basis. Je höher der Pfosten, desto größer ist der Druck.
Die Dichte einer Flüssigkeit ist die Masse einer Einheit des Flüssigkeitsvolumens. Je größer die Dichte der Flüssigkeit ist, desto größer ist der Druck.
Die Beschleunigung des freien Falls ist die Beschleunigung, die der Körper erhält, wenn er unter dem Einfluss der Erdanziehung frei fällt. Für die meisten Aufgaben reicht es aus, es als 9,8 m / s ^ 2 zu betrachten.
Berechnungsschritte
Beachten Sie die folgenden Schritte, um den Druck der Flüssigkeitssäule zu berechnen:
- Bestimmen Sie die Dichte der Flüssigkeit. Die Dichte wird normalerweise durch das Symbol ρ gekennzeichnet und wird in Kilogramm pro Kubikmeter (kg / m3) gemessen.
- Messen Sie die Höhe der Flüssigkeitssäule. Die Höhe kann in Metern gemessen werden.
- Multiplizieren Sie die Flüssigkeitsdichte mit der Beschleunigung des freien Falls. Die Beschleunigung des freien Falls auf der Erdoberfläche entspricht ungefähr 9,8 m / s2.
- Multiplizieren Sie den resultierenden Wert mit der Höhe der Flüssigkeitssäule. Das Ergebnis wird in Newton pro Quadratmeter (N / m2) oder Pascal (Pa) ausgedrückt.
- Wenn Sie den Druck von Pascal in andere Einheiten übertragen müssen, verwenden Sie die entsprechenden Übersetzungskoeffizienten.
Jetzt können Sie, wenn Sie die Werte für die Flüssigkeitsdichte und die Höhe der Säule kennen, den Druck der Flüssigkeitssäule in den angegebenen Schritten leicht berechnen.
Beispiele für Berechnungen
Im Folgenden sind einige Beispiele für die Berechnung des Flüssigkeitssäulendrucks aufgeführt.
