ความดันในของไหล (pressure in fluid) คือ อัตราส่วนของแรงที่กระทำต่อวัตถุต่อหน่วยพื้นที่ที่สัมผัสกับของไหล ความดันของของไหลจะแปรผันตรงกับความลึกและความหนาแน่นของของเหลว
สูตรความดันในของไหล
1 | P = ρgh |
โดยที่
- P คือ ความดันของของไหล (Pa)
- ρ คือ ความหนาแน่นของของไหล (kg/m³)
- g คือ ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลก (9.8 m/s²)
- h คือ ความลึกของของไหล (m)
ตัวอย่าง
พิจารณาของเหลวชนิดเดียวกันที่มีความหนาแน่น 1000 kg/m³ อยู่ภายในภาชนะทรงกระบอก ความสูงของของเหลวภายในภาชนะ 10 m แรงดันของของไหลที่ก้นภาชนะจะเท่ากับ
1 | P = ρgh = 1000 kg/m³ * 9.8 m/s² * 10 m = 9800 Pa |
ความดันในของไหลที่ระดับความลึกเดียวกันจะเท่ากัน
ไม่ว่าจะอยู่ที่ส่วนใดของของเหลวก็ตาม ความดันของของไหลที่ระดับความลึกเดียวกันจะเท่ากัน ตัวอย่างเช่น ความดันของของไหลที่ก้นภาชนะและที่ระดับความลึก 5 m ของภาชนะจะเท่ากัน
ความดันของของไหลที่ระดับความลึกต่างกันจะต่างกัน
ยิ่งของเหลวมีความลึกมากขึ้น ความดันของของไหลก็จะยิ่งสูงขึ้น ตัวอย่างเช่น ความดันของของไหลที่ก้นภาชนะที่มีความลึก 10 m จะมากกว่าความดันของของไหลที่ก้นภาชนะที่มีความลึก 5 m
ความดันของของไหลมีความสัมพันธ์กับแรงดันบรรยากาศ
ความดันของของไหลจะเพิ่มขึ้นเมื่อความดันบรรยากาศเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น เมื่อเราดำน้ำลงไปในทะเล ความดันของน้ำจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากความดันบรรยากาศที่เพิ่มขึ้นด้วย
ความดันของของไหลมีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวัน
ความดันของของไหลมีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันมากมาย เช่น
- แรงดันน้ำที่ก้นเขื่อนทำให้เขื่อนสามารถกักเก็บน้ำได้
- แรงดันน้ำที่ท่อน้ำทำให้น้ำไหลผ่านท่อได้
- แรงดันน้ำในร่างกายทำให้เลือดไหลเวียนได้
นอกจากนี้ ความดันของของไหลยังถูกนำมาประยุกต์ใช้ในด้านต่าง ๆ อีกมากมาย เช่น การผลิตน้ำพุ การผลิตน้ำพุร้อน และการผลิตน้ำดื่ม