فرمول فشار پیمانه ای + ‌نحوه محاسبه با مثال (فیلم آموزش رایگان)

هنگامی که نیرویی به شکل F به سطحی به مساحت A وارد می‌شود، در این حالت برای سنجش تاثیر نیروی واردشده بر سطح از فشار استفاده می‌کنند. منظور از فشار اندازه نیرویی است که به‌صورت عمودی بر یکای سطح وارد می‌شود. در این حالت با تقسیم نیرو بر مساحت آن سطح، فشار را به‌دست می‌آوریم. به فشار کلی که بر یک جسم وارد می‌شود فشار مطلق گفته می‌شود. در واقع منظور از فشار کل یا فشار مطلق، در نظر گرفتن کلیه فشارهای وارد بر جسم از اطراف آن است. به اختلاف فشار بین فشار هوا (فشار جو یا فشار اتمسفر) و فشار مطلق، فشار پیمانه‌ای گفته می‌شود. هنگامی که فشار جو را از فشار مطلق کم کنیم، در این حالت می‌توانیم فشار پیمانه‌ای را به‌دست آوریم. واحد اندازه‌گیری فشار پیمانه‌ای را پاسکال نام‌گذاری می‌کنند. منظور از یک پاسکال، فشار ناشی از نیروی یک نیوتون بر سطح است که مساحت سطح، برابر با یک متر مربع است. مایعات و گازها که به آن‌ها شاره نیز گفته می‌شود می‌توانند بر اجسام غوطه‌ور در آن‌ها فشار وارد کنند. در واقع برخورد مولکول‌ها با یکدیگر و با فضای اطراف همچنین جابه‌جایی مولکول‌ها باعث ایجاد نیروی شاره‌ها می‌شود که این نیرو منجر به ایجاد فشار در ماده و در سطوح مجاور آن می‌شود. بر این اساس وزن مایعات به اجسامی که در آن مایع غوطه‌ور هستند فشار وارد می‌کند. در شاره‌ها فشار پیمانه‌ای از حاصل‌ضرب چگالی شاره در شتاب گرانش زمین در ارتفاع شاره به‌دست می‌آید. این فشار با تغییر چگالی مایعات یا میزان ارتفاع ستون مایعات می‌تواند تغییر یابد. برای یافتن فرمول فشار پیمانه‌ای در شاره‌ها باید نیروی وارد بر کف ظرف را که برابر با نیروی وزن مایع روی سطح است در نظر بگیریم. به جای نیرو در رابطه فشار، نیروی وزن را جایگزین می‌کنیم. علاوه بر این جرم شاره را بر حسب چگالی آن به‌دست می‌آوریم. جرم شاره برابر است با چگالی شاره ضرب در حجم آن. سپس باید حجم ظرف استوانه‌ای شکل را نیز به‌دست آوریم که برابر با حاصل‌ضرب ارتفاع در مساحت سطح آن است. در نهایت با جای‌گذاری نتایج به‌دست آمده در فرمول فشار پیمانه‌ای، مقدار فشار پیمانه‌ای شاره‌ها برابر با حاصل‌ضرب چگالی شاره در شتاب گرانش زمین در ارتفاع آن به‌دست می‌آید. با استفاده از فرمول فشار پیمانه‌ای می‌توان مسائل مختلف را حل نمود و فشار پیمانه‌ای را به‌دست آورد. در این آموزش برای درک کامل مباحث و موضوعات مربوطه می‌خواهیم با همدیگر با فرمول فشار پیمانه‌ای و نحوه محاسبه آن آشنا شویم. بنابراین مفهوم فشار، واحد اندازه‌گیری آن و فرمول مربوطه را معرفی می‌کنیم. فشار پیمانه‌ای و فرمول محاسبه آن را توضیح می‌دهیم. به نحوه محاسبه فشار پیمانه‌ای در شاره‌ها اشاره می‌کنیم و فرمول محاسبه آن را بیان می‌کنیم. در نهایت با ذکر مثال‌های کاربردی در این زمینه، نحوه استفاده از فرمول فشار پیمانه‌ای در حل مسائل را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

فرادرس

ساره شفیعی