Калькулятор гидростатического давления

Рассчитайте давление жидкости на любой глубине по плотности, ускорению тяжести и высоте столба жидкости.

Расчёт гидростатического давления
Для неподвижной жидкости используйте избыточное давление p = плотность × ускорение тяжести × глубина.

О гидростатическом давлении

Гидростатическое давление создаётся весом неподвижной жидкости. Каждый слой поддерживает лежащие выше слои, поэтому давление растёт по мере углубления точки измерения под свободную поверхность. Основная зависимость: p = rho × g × h, где rho — плотность в килограммах на кубический метр, g — ускорение свободного падения в метрах на секунду в квадрате, h — вертикальная глубина в метрах. Произведение этих величин СИ даёт давление в паскалях. Этот калькулятор определяет избыточное давление, то есть давление только от столба жидкости. Атмосферное давление на поверхности автоматически не добавляется. Для абсолютного давления в открытом резервуаре прибавьте местное атмосферное давление к показанному значению. Стандартное атмосферное давление на уровне моря составляет примерно 101,325 паскалей, но меняется с погодой и высотой. В закрытых сосудах давление над жидкостью может быть другим; его также следует добавить отдельно. Плотность — ключевое свойство вещества. Для пресной воды около комнатной температуры часто принимают 1,000 kg/m³, для морской воды — около 1,025 kg/m³, а многие масла находятся примерно в диапазоне от 800 до 900 kg/m³. Реальная плотность зависит от температуры, солёности, состава и давления. Для инженерных решений используйте измеренное или заданное значение. Ускорение по умолчанию 9.80665 m/s² — стандартное земное ускорение свободного падения; его можно изменить для местной точности или расчётов на другом небесном теле. Глубина — вертикальное расстояние под поверхностью, а не наклонный путь вдоль стенки или трубы. Форма ёмкости и полный объём жидкости не влияют на давление на заданной глубине, если жидкость неподвижна и имеет однородную плотность. Этот порой неожиданный результат называют гидростатическим парадоксом. Однако сила давления на поверхность зависит ещё от площади и распределения давления, поэтому для расчёта конструкции одного найденного здесь значения недостаточно. Простая формула предполагает несжимаемую жидкость постоянной плотности и однородное поле тяжести. Она хорошо подходит для обычных резервуаров, бассейнов, оценок при погружении, пьезометров, плотин и невысоких столбов жидкости. Газовые столбы, очень глубокие жидкости, ускоряющиеся ёмкости и среды с сильно меняющейся плотностью требуют более подробных моделей. Калькулятор выдаёт паскали и килопаскали, что упрощает сравнение с манометрами, номиналами оборудования и примерами по механике жидкостей.

Примеры гидростатического давления

Типичные столбы жидкости, рассчитанные по одной формуле избыточного давления.

Входные данныеДавлениеПояснение
Вода, 1000 kg/m³, 10 m, 9.80665 m/s²98,066.5 PaПриблизительное избыточное давление на десять метров ниже поверхности пресной воды.
Морская вода, 1025 kg/m³, 30 m, 9.80665 m/s²301,554.49 PaБольшие плотность и глубина повышают давление при погружении.
Масло, 850 kg/m³, 5 m, 9.81 m/s²41,692.5 PaМенее плотное масло создаёт меньшее давление, чем вода на той же глубине.

Как рассчитать гидростатическое давление

  1. Введите плотность жидкости в килограммах на кубический метр.
  2. Введите вертикальную глубину под поверхностью жидкости в метрах.
  3. Оставьте стандартное ускорение тяжести или замените его подходящим для места расчёта.
  4. Нажмите «Рассчитать давление», чтобы увидеть избыточное давление в паскалях и килопаскалях.

Частые вопросы о гидростатическом давлении

Какова формула гидростатического давления?

Избыточное давление равно плотности жидкости, умноженной на ускорение свободного падения и вертикальную глубину. В системе СИ результат измеряется в паскалях.

Включает ли результат атмосферное давление?

Нет, калькулятор выдаёт только избыточное давление столба жидкости. Для абсолютного давления добавьте давление на поверхности.

Почему давление растёт с глубиной?

Более глубокая точка поддерживает более высокий и тяжёлый столб жидкости. Больший вес на единицу площади создаёт большее давление.

Меняет ли форма резервуара давление на дне?

Для однородной неподвижной жидкости форма не меняет гидростатическое давление при одинаковой вертикальной глубине. Но она влияет на общую силу, поскольку нагруженная площадь может различаться.

Какую плотность использовать для воды?

1,000 kg/m³ — удобное приближение для пресной воды. Для большей точности используйте значение при нужной температуре или около 1,025 kg/m³ для обычной морской воды.