Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan beregnes vanddybde

Når du lækker dybere og dybere ind i en vandkrop, øges mængden af ​​vand, der presser på dig. Jo lavere du synker, jo mere pres oplever du. Dette forhold mellem tryk og dybde er det, der gør det muligt at beregne vanddybden. Faktisk er trykket i dybden og trykket på overfladen proportional med dybden med en faktor, som er lig med vandets specifikke vægt. For at løse vanddybden skal du kende barometertrykket, trykket i dybden og vandets specifikke vægt.

Bestem det atmosfæriske tryk (p0). Du kan få dette ved at bruge et barometer, se værdien op i et engineering /atmosfæren bord eller antage atmosfærisk tryk til 2116 lbs /ft ^ 2. Dette er standard atmosfærens værdi for tryk på havniveau.

Bestem trykket (p) på den dybde, du ønsker at måle. Hvis du arbejder med et akademisk problem, får du dette nummer til dig for at løse dybden. Ellers skal du opnå en måling på din ukendte dybde. I dette eksempel vil trykket være 2600 lb /ft ^ 2.

Bestem vandets specifikke vægt (sw). Ingeniørdiagrammer angiver dette tal som 62,4 lb /ft ^ 3. Du kan også bruge et hygrometer til at måle specifik vægt direkte, da specifik gravitation svarer til densitet gange accelerationen af ​​tyngdekraften, men det vil kun tilføje mere kompleksitet for meget lidt i opnået nøjagtighed.

Løs trykdybde ligningen for dybde (d). p - p0 = (sw) d d = (p - p0) /sw

Indtast de numeriske værdier i ligningen og bereg d. d = (p - p0) /sw d = (2600 - 2116) /62.4 d = 7,76 ft

Advarsel

Afledningen af ​​denne metode bruger nogle forenklende antagelser. Selv om det er godt nok til de fleste generelle anvendelser, har det måske ikke den nøjagtighed, der er nødvendig for mange laboratorie- eller forsøgsapplikationer.