Nyckelskillnaden mellan tryck av fasta ämnen och vätskor är att tryck av fasta ämnen bara uppstår på grund av vikten av det fasta materialet, medan trycket av vätska uppstår på grund av både vikt och rörelse hos vätskemolekylerna.
Tryck är ett mycket viktigt begrepp inom fysik. Begreppet tryck spelar en mycket viktig roll i tillämpningar som termodynamik, aerodynamik, vätskemekanik och deformationer. Därför är det viktigt att ha en god förståelse för tryck för att kunna utmärka sig inom alla områden som använder tryck som grundkoncept.
Vad är trycket av fasta ämnen?
Trycket hos ett fast ämne uppstår på grund av vikten av det fasta ämnet. Vi kan tolka detta tryck med hjälp av argumentet baserat på vätsketryck. Atomerna inuti ett fast ämne är statiska. Därför skapas inget tryck genom momentumförändringen av ett fast ämne. Men vikten av den solida kolonnen över en viss punkt är effektiv på nämnda punkt. Detta skapar tryck inuti det fasta materialet.
Men fasta ämnen expanderar inte eller drar ihop sig i stora mängder på grund av detta tryck. Trycket på den fasta sidan, som är vinkelrät mot viktvektorn, är alltid noll. Därför har det fasta ämnet sin egen form, till skillnad från vätskor, som tar formen av behållaren.
Vad är vätskors tryck?
För att förstå begreppet tryck av vätskor måste vi först förstå begreppet tryck i allmänhet. Trycket på en statisk vätska är lika med vikten av vätskekolonnen över punkten för det tryck vi mäter. Därför är trycket hos en statisk (icke-flödande) vätska endast beroende av vätskans densitet, gravitationsaccelerationen, atmosfärstrycket och vätskans höjd över den punkt då trycket mäts. Dessutom kan vi definiera tryck som kraften som utövas av kollisioner av partiklar. I denna mening kan vi beräkna trycket med hjälp av den molekylära kinetiska teorin för gaser och gasekvationen. Termen "hydro" betyder vatten och termen "statisk" betyder oföränderlig. Detta betyder att hydrostatiskt tryck är trycket i det icke-strömmande vattnet. Detta gäller dock även för alla vätskor, inklusive gaser.
Eftersom det hydrostatiska trycket är vätskekolonnens vikt över den uppmätta punkten kan vi ge det i en ekvation som P=hdg, där P är det hydrostatiska trycket, h är höjden på vätskans yta från uppmätt punkt, d är vätskans densitet och g är gravitationsaccelerationen.
Figur 01: Trycket i en vätska
Det totala trycket på den uppmätta punkten är föreningen av det hydrostatiska trycket och det yttre trycket (d.v.s. atmosfärstryck) på vätskeytan. Trycket på grund av en rörlig vätska varierar från det för statisk vätska. Vi kan använda Bernoullis sats för att beräkna det dynamiska trycket hos icke-turbulenta inkompressibla vätskor.
Vad är skillnaden mellan tryck från fasta ämnen och vätskor?
Nyckelskillnaden mellan tryck av fasta ämnen och vätskor är att trycket av fasta ämnen bara uppstår på grund av vikten av det fasta ämnet, medan trycket av vätska uppstår på grund av både vikt och rörelse hos vätskemolekylerna. När vi beräknar dessa tryck, kan vi beräkna trycket av fasta ämnen med hjälp av vikten av fasta ämnen och trycket av vätskor med hjälp av både vikten av vätska och rörelse av vätskemolekyler. När man överväger formerna av fasta ämnen och vätskor har fast form en bestämd form eftersom trycket på sidan av det fasta ämnet, som är vinkelrätt mot viktvektorn, alltid är noll medan vätska får formen av behållaren eftersom vätsketrycket verkar på sidorna av vätskan samt botten.
Sammanfattning – Pressure of Solids vs Liquids
Nyckelskillnaden mellan tryck av fasta ämnen och vätskor är att trycket av fasta ämnen bara uppstår på grund av vikten av det fasta materialet, medan trycket av vätska uppstår på grund av både vikt och rörelse hos vätskemolekylerna.
