Pressjoni Idrostatika
Kwalunkwe fluwidu jimbotta aktar qawwijja kull ma tmur aktar fond, għax f’fond akbar hemm aktar fluwidu mħażen fuqek, jiżdied il-piż tiegħu. Din il-pressjoni tiddependi biss fuq kemm int fond u x’inhu l-fluwidu — m’hijiex ta’ xkienu l-kontenitur wiesa’, id-djaq, jew ta’ forma għaribja.
Il-formula
P = ρ · g · h
- P — pressjoni (Pa): l-imbotta żejda li l-fluwidu jeżerċita f’dak il-fond
- ρ — densità (kg/m³): kemm massa hi mmiżmuma f’kull metru kubu tal-fluwidu
- g — aċċelerazzjoni gravitazzjonali (m/s²): kemm qawwija tiġbed il-gravità, madwar 9.8 qrib il-wiċċ ta’ l-art
- h — fond (m): kemm int taħt il-wiċċ tal-fluwidu
Eżempju maħdum
L-ilma għandu densità ta’ 1000 kilogrammi kull metru kubu. Kemm pressjoni jiżdied 0.5 metri ta’ ilma, bl-użu ta’ 9.8 għall-gravità?
- ρ = 1000 kg/m³
- g = 9.8 m/s²
- h = 0.5 m
- P = ρ · g · h
- P = 1000 kg/m³ · 9.8 m/s² · 0.5 m
P = 4900 Pa
Itestja lilek innifsek
Bl-użu tal-istess ilma, kemm pressjoni jiżdied 1.0 metru ta’ fond minflok 0.5 metri?
- It-tweġiba t-tajba: 9800 Pa
- 4900 Pa
- 2450 Pa
Korrett! Id-duplikazzjoni tal-fond tiddoppja l-pressjoni: 1000 kg/m³ × 9.8 m/s² × 1.0 m = 9800 Pa.
Kanna wiesgħa u tubu djaq it-tnejn mimlijin bl-ilma għall-istess fond. Liema għandha aktar pressjoni fil-qiegħ?
- It-tubu d-djaq
- Il-kanna l-wiesgħa
- It-tweġiba t-tajba: Huma l-istess
Eżatt! Il-pressjoni tiddependi biss fuq il-fond u d-densità, mhux fuq il-forma jew il-wisa’ tal-kontenitur.
Fejn tara dan
Dejsa tal-gravità tal-konkos tinbena b’bażi ħafna oħxon mill-quċċata tagħha, għax l-ilma jimbotta aktar qawwijja kull ma jmur aktar fond — kull 10 metri ta’ fond ta’ ilma jiżdied madwar 98,000 paskal, madwar atmosfera sħiħa żejda. Għaddies iħoss l-istess liġi bħal uġigħ fil-widnejn ħafif qabel xi ħaġa oħra: niżel ftit metri biss f’pixxina u l-pressjoni miżjeda diġà tinnota fuq il-widnejn.
Żbalji komuni
Tmaħħsel naturali hu li kolonna ta’ ilma aktar wiesgħa trid timbotta aktar qawwijja fil-qiegħ — hemm aktar ilma jippreża. Fil-verità l-pressjoni f’fond partikolari hi identika f’kanna wiesgħa u f’tubu rqaq mimli għall-istess għoli: P = ρ · g · h ma fiha l-ebda wisa’, l-ebda forma ta’ kontenitur, l-ebda volum totali. Iżball it-tieni hu li mistenni l-pressjoni tikber bil-kwadru tal-fond — tikber f’linja dritta, għalhekk id-duplikazzjoni tal-fond eżattament tiddoppja l-pressjoni.
Kif jinqabad
Dak li jimbotta hu sempliċement il-piż tal-fluwidu mmiżmum fuqek — l-istess gravità li tiggwida l-waqgħa ħielsa, issa tippreża ’l ġenb kif ukoll ’l isfel. Din hi l-bażi tal-unità tal-fluwidi kollha: il-liġi ta’ Pascal tistaqsi x’jiġri meta pressjoni bħal din tapplika għal fluwidu magħluq u mgeżwer, u l-prinċipju ta’ Archimede jikber mid-differenza tal-fond bejn il-qiegħ ta’ oġġett u l-quċċata tiegħu.