science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe waterdiepte berekenen

Naarmate je dieper en dieper in een watermassa zakt, neemt de hoeveelheid water die op je drukt toe. Hoe lager je zakt, hoe meer druk je ervaart. Deze relatie tussen druk en diepte maakt berekening van de waterdiepte mogelijk. In feite is de druk op diepte en de druk op het oppervlak evenredig met de diepte met een factor die gelijk is aan het soortelijk gewicht van het water. Om de waterdiepte op te lossen, moet u de barometrische druk, de druk op diepte en het soortelijk gewicht van water kennen.

Bepaal de atmosferische druk (p0). U kunt dit verkrijgen door een barometer te gebruiken, de waarde te bekijken in een tabel met engineering /atmosfeer of aan te nemen dat de atmosferische druk 2116 lbs /ft ^ 2 is. Dit is de standaardatmosfeerwaarde voor druk op zeeniveau.

Bepaal de druk (p) op de diepte die u wilt meten. Als je een academisch probleem hebt, zul je dit nummer aan je gegeven hebben om op te lossen voor diepte. Anders moet je een meting op je onbekende diepte verkrijgen. Voor dit voorbeeld is de druk 2600 lb /ft ^ 2.

Bepaal het soortelijk gewicht (sw) van water. In engineeringsdiagrammen wordt dit nummer weergegeven als 62,4 lb /ft ^ 3. U kunt ook een hygrometer gebruiken om het soortelijk gewicht rechtstreeks te meten, aangezien de soortelijke dichtheid gelijk is aan de dichtheid maal de versnelling van de zwaartekracht, maar dat voegt alleen complexiteit toe voor heel weinig nauwkeurigheid.

Los de drukdiepte vergelijking op voor diepte (d). p - p0 = (sw) d d = (p - p0) /sw

Voer de numerieke waarden in de vergelijking in en bereken d. d = (p - p0) /sw d = (2600 - 2116) /62.4 d = 7.76 ft

Waarschuwing

De afleiding van deze methode maakt gebruik van enkele vereenvoudigende aannames. Hoewel het goed genoeg is voor de meeste algemene toepassingen, heeft het misschien niet de nauwkeurigheid die nodig is voor veel laboratorium- of experimentele toepassingen.