CIŚNIENIE HYDROSTATYCZNE

 

Ciśnienie, wynikające z ciężaru cieczy znajdującej się w polu grawitacyjnym. Analogiczne ciśnienie w gazie określane jest mianem ciśnienia aerostatycznego. Ciśnienie hydrostatyczne nie zależy od wielkości i kształtu zbiornika, a zależy wyłącznie od głębokości.

Ciśnienie określa wzór:

p_{hydr} = \rho gh \,

gdzie :

* q  – gęstość cieczy – w układzie SI w kg/m³
* g  – przyspieszenie ziemskie (grawitacyjne) – w układzie SI w m/s²
* h  – głębokość zanurzenia w cieczy (od poziomu zerowego) – w układzie SI w metrach (m).

 

Całkowite ciśnienie panujące w cieczy jest sumą ciśnienia hydrostatycznego 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, typ 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).
 
Jeżeli uwzględni się zarówno ciśnienie zewnętrzne, jak i ciśnienie hydrostatyczne, wówczas całkowite ciśnienie w płynie wyraża wzór:
 
p = p_0 + p_{hydr} = p_0 + \rho gh \,


 

gdzie:

p_0  – zewnętrzne ciśnienie wywierane na ciecz na poziomie uznanym za zerowy (h = 0). Dla zbiorników otwartych jest to ciśnienie atmosferyczne na powierzchni cieczy (w warunkach normalnych 1013 hPa).