Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan beregnes vandtryk fra tankvolumen

Vandtryk er ikke en direkte funktion af vandtankens volumen, men af dybde. Hvis du for eksempel spreder 1.000.000 liter vand så tyndt at det kun er 1 tomme dybt på ethvert tidspunkt, ville det overhovedet ikke have meget pres. Hvis det samme volumen blev hældt i en søjle med sider, der måler 1 fod bredt, ville trykket i bunden være ti gange større end ved havbunden. Hvis du kender en vis lateral måling af tanken ud over volumen, kan du beregne vandtrykket ved tankens bundpunkt.

  1. Find vandtryk af lodret cylinder

    Bestem vandtrykket i bunden af en fuld, opretstående cylinder ved at dele volumenet med produktet af pi (?) Ganget med den firkantede radius (R ^ 2): V \u003d? R ^ 2. Dette giver højden. Hvis højden er i fødder, skal du ganges med 0,4333 for at få pounds per square inch (PSI). Hvis højden er i meter, skal du multiplicere med 1.422 for at få PSI. Pi, eller?, Er det konstante forhold mellem omkredsen og diameteren i alle cirkler. En tilnærmelse af pi er 3.14159.

  2. Find vandtryk af cylinder på dens side.

    Bestem vandtrykket i bunden af en fuld cylinder på dens side. Når radius er i fødder, gang radius med 2 og gang derefter produktet med 0,4333 for at få vandtrykket i PSI. Når radius er i meter, gang radien med 2 og gang derefter med 1.422 for at få PSI.

  3. Find vandtryk i bunden af den sfæriske tank.

    Bestem vandtrykket ved bunden af en fuld sfærisk vandtank ved at multiplicere volumen (V) med 3, dividere den med produktet fra 4 og pi (?), tage kubens rod af resultatet og fordoble det: (3V ÷ (4?)) ^ (1/3). Multipliser derefter med 0,4333 eller 1.422 for at få PSI, afhængigt af om lydstyrken er i fødder eller i meter. For eksempel har en sfærisk tank med volumen 113.100 kubikfod, der er fuld af vand, et vandtryk i bunden af (113.100 x 3/4?) ^ (1/3) x 2 x 0.4333 \u003d 26.00 PSI.


    Tips

  4. Beregningerne i trin 3 er baseret på højden, der er dobbelt så radius (R) og formlen for volumet på en kugle, der er fire tredjedele af pi ( ?) gange terningen af radius (R): V \u003d (4? /3) x R ^ 3.