Comment calculer la pression du fluide?
Pour calculer la pression du fluide, utilisez la formule p × g × h = pression du fluide, où p est la densité du liquide, g est l'accélération de la gravité et h est la hauteur du fluide. Multipliez les variables et prenez le produit des trois pour résoudre l'équation. Utilisez une calculatrice, faites les calculs vous-même ou cherchez en ligne des calculatrices qui les feront pour vous. Lorsque vous obtenez vos résultats, assurez-vous qu'ils s'additionnent logiquement. Par exemple, vous ne devriez pas obtenir une lecture pour une pression de fluide négative. Pour savoir comment trouver la densité de votre liquide grâce à notre co-auteur scientifique, continuez à lire!
Pour calculer la pression du fluide, utilisez la formule p × g × h = pression du fluide, où p est la densité du liquide, g est l'accélération de la gravité et h est la hauteur du fluide.
Lorsqu'un fluide est au repos, il exerce une force perpendiculaire à toute surface en contact avec lui. Cette force, qui est due au mouvement continu et aléatoire des molécules, est connue sous le nom de pression de fluide. Connaître la pression du fluide est essentiel pour les systèmes mécaniques et hydrauliques qui utilisent des fluides pour déplacer des pistons et d'autres pièces. Il est généralement mesuré en Pascals (Pa), où un Pascal est égal à un Newton par mètre carré (N/m2). La pression du fluide est indépendante de la masse du fluide, mais peut être calculée avec la densité et la hauteur du fluide.
Méthode 1 sur 3: calcul de la pression du fluide
- 1Mettre en place l'équation. L'équation de la pression du fluide est indépendante de la masse ou du volume du liquide. Au lieu de cela, la pression du fluide est le produit de la densité du liquide, de la hauteur du liquide au-dessus de l'objet et de la gravité. Étant donné que la gravité et les densités de liquide sont fixes (pour la plupart), la hauteur du liquide est la plus grande variable de l'équation.
- L'équation se lit comme suit: P fluide = ρgh, où est la densité du liquide, g est l'accélération de la gravité et h est la hauteur du liquide (ou la profondeur du fluide).
- 2Multipliez les variables. Pour résoudre l'équation, vous prenez le produit des trois variables. Vous pouvez utiliser une calculatrice ou faire les calculs vous-même. Il existe également des calculatrices en ligne qui feront ce calcul pour vous.
- Par exemple, si vous aviez un fluide ayant une densité de (1,08 x 103 kg/m3) et mesurant 5,00 m de haut, vous multiplieriez (1,08 x 103 kg/m3) x 9,81 m/s 2 (accélération de la gravité sur Terre) x 5,00 m. Dans ce cas, vous obtiendriez la réponse de 5,30 x 104.
- 3Analysez vos résultats. Assurez-vous que vos résultats s'additionnent logiquement. Vous ne devriez pas obtenir une lecture de pression de fluide négative. Vous devez également comparer différentes mesures pour voir si elles suivent les tendances attendues. Par exemple, des liquides plus denses exerceront plus de pression à la même hauteur. Le même liquide exercera plus de pression lorsque la hauteur est plus élevée.
- Étant donné que l'eau est plus dense que le pétrole, vous pouvez vous attendre à ce que l'eau exerce une pression plus fluide que le pétrole à la même hauteur.
Comment calculer la pression de l'eau dans les rivières qui coulent?
Méthode 2 sur 3: trouver la densité de votre liquide
- 1Mesurez le volume de votre liquide. Verser 100 mL de liquide dans une éprouvette graduée pré-pesée. Assurez-vous que votre mesure est correcte, puis notez le volume en tant que 100 ml. Vous pouvez écrire dans un journal de laboratoire ou un cahier.
- 2Peser le liquide. Mettez l'échantillon de liquide sur une balance. Mesurez la masse de 100 ml de votre liquide. Vous pouvez tarer la balance (la remettre à zéro) avec l' éprouvette graduée vide dessus avant d'ajouter le liquide, ou soustraire le poids de l'éprouvette graduée du poids total pour obtenir la masse de votre liquide.
- La mesure indiquée sur l'échelle est la masse totale du liquide et du cylindre.
- 3Calculer la densité du liquide. La densité est égale à la masse du liquide divisée par le volume du liquide. Dans ce cas, vous avez mesuré les deux. Vous allez simplement diviser la masse par 100 ml.
- Par exemple, si votre liquide avait une masse de 125 g, vous la diviseriez par 100 ml. Votre réponse résultante serait de 1,25 g/mL. Cependant, assurez-vous de porter une attention particulière aux unités de mesure souhaitées. Vous devrez peut-être trouver les gallons par litre (g/L) à la place.
La pression du fluide est indépendante de la masse du fluide, mais peut être calculée avec la densité et la hauteur du fluide.
Méthode 3 sur 3: comprendre les concepts
- 1Considérez la signification de chaque variable. La densité du liquide est importante car elle vous indique la masse de votre liquide par unité de volume. La gravité exerce alors une force sur cette masse pour la tirer vers le bas. Enfin, la hauteur du liquide vous indique la quantité de liquide au-dessus de l'objet soumis à la pression.
- 2Étudiez les unités concernées. Les unités de pression de fluide sont les pascals ou parfois les millimètres de mercure (mmHg). Le pascal est une unité SI pour la pression. L'unité mmHg (et les unités similaires qui désignent la hauteur d'un certain liquide) provient de la dépendance de la pression à la hauteur.
- 3Considérez la pression du fluide comme une force agissant sur un objet. La force exercée sur un objet par la pression d'un fluide n'est qu'une force. Il pourrait y avoir plusieurs forces agissant sur le même objet. Par exemple, la pression d'air et la pression de fluide sont souvent additionnées pour obtenir une "pression totale" agissant sur un objet.
- 4Appliquer les concepts de pression de fluide. Une fois que vous avez calculé la pression du fluide pour un liquide ou un ensemble de liquides, vous pouvez les utiliser pour diverses applications. Par exemple, il serait important de comprendre la pression du fluide de l'eau pour construire un château d'eau pouvant contenir de l'eau à une certaine hauteur. Ceci est également important pour une utilisation dans des thermomètres à mercure ou d'autres systèmes qui utilisent des liquides comme mesures.
- La hauteur, h, utilisée ci-dessus est toujours la distance verticale.
- La pression du fluide ne dépend pas de la masse, mais elle dépend de la densité.
- La pression des fluides est très importante pour les ingénieurs en mécanique et toute autre personne qui doit traiter de la mécanique des fluides.
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Questions et réponses
- Comment calculer la pression de fluide d'un système hydraulique?Vous pouvez calculer la pression du système hydraulique à l'aide d'une équation qui indique que la pression en livres par pouce carré est égale à la force en livres multipliée par la surface d'un piston en pouces carrés. Obtenez les valeurs pour faire le calcul. Vous aurez besoin de connaître la force en livres (F) et la surface du piston en pouces carrés (A).
- Comment calculer la pression de l'eau dans les rivières qui coulent?P= Densité * Gravité * Hauteur. Multipliez la densité par la force gravitationnelle, puis multipliez par la hauteur.
- Quelle est la pression due à l'eau à une profondeur de 7,50 km sous le niveau de la mer?L'eau de mer a une densité d'environ 1000 kg/m^3. Vous avez donné la profondeur (hauteur = 7,50 km ou 7500 m), et nous savons que l'accélération due à la pesanteur est de 9,81 m/s^2. 1000 kg/m^3 * 7500 m * 9,81 m/s^2 = 7,3 x 10^7 kg/m/s^2 ou 7,3 x 10^7 Pa.
- Les manomètres à air et à eau sont-ils différents?Oui, ils sont différents. Les manomètres à air utilisent un tube de Bourdon, tandis que les manomètres à eau utilisent un média pour la mesure.
Questions sans réponse
- Comment calculer la pression du fluide dans un tube en J?
- Comment calculer la pression dans un liquide lorsque la hauteur, la densité et la gravité ne sont pas données?
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Les commentaires (2)
- Très utile, merci.
- Très utile. Cela m'a aidé à mieux comprendre ce sujet.
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