Ciśnienie























Ciśnienie


Ciśnienie płynu (określenie zbiorowe dla cieczy i gazów) można acharakteryzować wielkością sił działających na siebie poszczególnych warstw płynu lub na stykające się z mini ciała (np. ścianki naczynia). Jeżeli rozdzielimy obj. płynu płaszczyzną, to 2 części oddziałują na siebie określonymi siłami (tzw. siły parcia). I właśnie stosunek siły parcia na dowolną powierzchnię w płynie do wielkości tej powierzchni nazywamy ciśnieniem.


Stosunek ten ilustruje wzór:



Jednostką ciśnienia jest paskal (Pa) - siła 1 niutona wywierana na pow. 1m2.


Ciśnienie hydrostatyczne to cisnienie wywierane przez ciecz na dno naczynia



gdzie q to gęstość cieczy  - m/V [kg/m3], a h - wysokość słupa cieczy


Patrząc na powyższy wzór można dojść do ciekawego wniosku. Ciśnienie na dnie naczynia nie zależy od kszałtu naczynia, a jedynie od  wysokości słupa cieczy. Jest to tzw. paradoks hydrostatyczny.





Obok - doświadcenie Pascala pokazujące jak niewielka ilość cieczy, ale za to "wysoka" potrafi rozsadzić beczkę.




Poniżej, paradoks hydrostatyczny w całej okazałości - ciśnienie na dnie w każdym naczyniu jest takie samo.



3. Hydrostatyka

Im wyższy słup płynu, typ większy nacisk.  Np. na Ziemi ciśnienie w wodzie (ciśnienie hydrostatyczne)  zwiększa się co 10 m o jedną atmosferę (1 atmosfera to ok. 100 tys. paskali).
Inny wniosek z tego faktu wynikający to fakt, że ciężar słupa powietrza nad nami jest równy ciężarowi słupa wody o wysokości 10m (a jest to nie byle co, bo 10 ton wody na każdy metr kwadratowy!). A wewnątrz ciała musimy wytworzyć takie samo ciśnienie by móc normalnie funkcjonować!



Na podstawie średniej wielkości ciśnienia atmosferycznego na Ziemi na poziomie morza wprowadzono jednostkę ciśnienia
atmosferę
równą 1013,25 hPa.

Ciśnienie na wysokości 0 n.p.m., p(0), wynosi ok. 105 Pa (101325 Pa), stąd dla wysokości h otrzymamy:











Przykładowo, ciśnienie na wierzchołku Mount Everest (8848 m n.p.m.) wynosi ok. 280 hPa, czyli jest w przybliżeniu 3,5 razy mniejsze niż na poziomie morza. Natomiast połowa ciśnienia z poziomu morza, czyli 500 hPa, występuje na wysokości ok. 4800 m n.p.m. Ciśnienie rzeczywiste przeliczone do wysokości poziomu morza nazywa się ciśnieniem znormalizowanym.



Polskie rekordy ciśnienia:
- 1054 hPa 16 grudnia 1997,
- 1051,1 hPa 22 stycznia 2006 roku,
- 1050 hPa 3 stycznia 1993 roku,
- 1048 hPa 10 grudnia 1991 roku.

Najniższe zaś (965,2 hPa) notowano 26 lutego 1989 w Szczecinie i Łodzi,w Białymstoku 1 marca 2008 roku - 962 hPa.


Jeżeli chodzi o rekordy globalne to najwyższe zarejestrowano 19 grudnia roku 2001 w miejscowości Tosontsengel w Mongolii
wyniosło wtedy 1086 hPa. Natomiast najniższe znormalizowane ciśnienie atmosferyczne, wynoszące 870 hPa, spowodowane przejściem tajfunu Tip, zarejestrowano 12 października roku 1979 na Północnym Pacyfiku. Dla Oceanu Atlantyckiego rekord padł 19 października 2005 roku. W oku huraganu Wilma, który potem spustoszył Florydę, zanotowano ciśnienie 882 hPa.









Inne strony na ten temat:

- www.fizykon.org/Slowniczek/ Osr_c_cisnienie_hydrostatyczne.htm

- http://www.walter-fendt.de/ph14pl/hydrostpr_pl.htm (polecamy!)

- http://www.ac.wwu.edu/~vawter/PhysicsNet/Topics/Pressure/HydroStatic.html