Ciśnienie hydrostatyczne – ciśnienie w spoczywającej cieczy znajdującej się w polu grawitacyjnym (na ciecz działa jednorodna siła masowa). Analogiczne ciśnienie w gazie określane jest mianem ciśnienia aerostatycznego. Ciśnienie hydrostatyczne nie zależy od wielkości i kształtu zbiornika, a jeśli chodzi o miejsce w cieczy zależy tylko od głębokości.
Zależność ciśnienia od głębokości wynika wprost z prawa Pascala w obecności sił masowych. W cieczy na powierzchni ekwipotencjalnej siły masowej (tu grawitacji) ciśnienie ma stałą wartość, a zmienia się wzdłuż wektora siły masowej. Dla cieczy o jednakowej gęstości w obecności jednorodnego pola sił masowych określa je wzór:
gdzie: – ciśnienie zewnętrzne wywierane na ciecz na głębokości równej 0, – gęstość cieczy – w układzie SI: w kg/m³, – przyspieszenie ziemskie (grawitacyjne) – w układzie SI: w m/s², – wysokość słupa cieczy odpowiadająca np. głębokości zanurzenia – w układzie SI: w metrach [m].
Ciśnienie hydrostatyczne panujące w cieczy jest sumą ciśnienia wywieranego przez ciecz na danej wysokości i ciśnienia zewnętrznego. W przypadku zbiorników otwartych ciśnienie zewnętrzne jest ciśnieniem atmosferycznym.
Grawitacja w przypadku obu rodzajów ciśnień – hydrostatycznego i aerostatycznego – wywołuje zmianę ciśnienia w zależności od głębokości – im niżej tym większe ciśnienie. Jest ono skutkiem nacisku (ciężaru) ze strony słupa płynu położonego nad danym punktem – im wyższy słup, tym większy nacisk. Np. na Ziemi ciśnienie w wodzie (ciśnienie hydrostatyczne) zwiększa się co 10 m o jedną atmosferę techniczną. Ciśnienie powietrza na poziomie morza jest równe atmosferze fizycznej, jest ona w przybliżeniu równa atmosferze technicznej. Wynika stąd, że ciężar słupa powietrza nad powierzchnią ziemi jest w przybliżeniu równy ciężarowi słupa wody o wysokości 10 m (10 ton wody na metr kwadratowy).
W metalurgii do opisu ciśnienia wywieranego przez stopiony metal stosuje się termin ciśnienie metalostatyczne.
Zobacz też barometr hydrostatyczny doświadczenie Torricellego paradoks hydrostatyczny parcie hydrostatyczne prawo Pascala prawo Torricellego równanie Bernoulliego silnik hydrostatyczny
Przypisy
Bibliografia
Linki zewnętrzne Ciśnienie
Kategoria:Fizyka cieczy Kategoria:Mechanika płynów