Ciśnienie statyczne i dynamiczne – na co mają wpływ?

Nauczyciel fizyki rozrysowuje wzór.
Fot. Viorika / Getty Images
Ciśnienie statyczne i dynamiczne mają wpływ na wiele zjawisk w otaczającym nas świecie. Decydują one np. o powstaniu siły nośnej, dzięki której samoloty mogą unosić się w powietrzu. Poza tym wpływają na działanie wielu urządzeń codziennego użytku, choćby takich jak wentylatory. Jak więc obliczyć ciśnienie statyczne i dynamiczne? Wyjaśniamy.

Korzystając codziennie z różnych urządzeń, nikt raczej nie zastanawia się nad rolą ciśnienia w ich działaniu. Wiedzę taką muszą z kolei posiadać ich konstruktorzy, aby działały sprawnie, precyzyjnie i jak najbardziej ekonomicznie.

Ciśnienie statyczne i dynamiczne

Ciśnienie statyczne to ciśnienie występujące w nieruchomym płynie – dotyczy zamkniętego obiegu wody lub gazu. Zgodnie z definicją to ciśnienie równe wartości siły działającej na jednostkę powierzchni, z jaką działają na siebie dwa stykające się elementy przepływającego lub będącego w spoczynku płynu, który znajduje się w określonym miejscu przestrzeni. Inaczej mówiąc, ciśnienie statyczne to siła, jaką wywiera powietrze na ciało będące w spoczynku. W przypadku gdy ciało jest w ruchu równolegle do strug powietrza, siła ta działa prostopadle do powierzchni przedmiotu. Na ciśnienie statyczne nie ma wpływu ani rozmiar, ani długość przewodu. Zmiana ciśnienia wynika tylko z różnicy wysokości.

Ciśnienie dynamiczne to ciśnienie związane z przepływem płynu, inaczej ciśnienie pracy. Jest to wartość ciśnienia płynu lub gazu w określonym punkcie przy danej ilości płynu lub gazu przepływającego przez ten punkt. Tym samym im większy przelot rury, tym większa utrata ciśnienia. Zgodnie z definicją jest to jednostkowa siła powierzchniowa, jaką przepływający płyn lub gaz wywiera na ciało w nim się znajdujące. Inaczej mówiąc – jest to siła, z jaką powietrze lub woda wywiera nacisk na powierzchnię ciała w przypadku prostopadłego ustawienia ścianki w stosunku do strugi. Ciśnienie dynamiczne uzyskiwane jest z energii kinetycznej cząstek, jaką mają one w ruchu. W przypadku ciśnienia dynamicznego wpływ na jego wzrosty i spadki ma zwiększające lub zmniejszające się tarcie.

W porównaniu do ciśnienia statycznego, ciśnienie dynamiczne może być zupełnie inne na poszczególnych odcinkach przewodu w zależności od wysokości i tarcia. Cztery główne czynniki mają wpływ na straty związane z tarciem. Są to:

· gładkość ścian przewodu,

· prędkość przepływu,

· średnica przewodu,

· długość całej instalacji.

Pomiar ciśnienia dynamicznego wykonuje się za pomocą rurki Pitota (można mierzyć nią również prędkość przepływu płynu) lub rurki Prandtla (składa się z dwóch rurek, z których wewnętrzna służy do pomiaru ciśnienia całkowitego, natomiast zewnętrzna do pomiaru ciśnienia statycznego). Ciśnienie dynamiczne jest różnicą między ciśnieniem całkowitym i ciśnieniem statycznym.

Zobacz film: Jak ciśnienie wpływa na człowieka? Źródło: Dzień Dobry TVN

Ciśnienie statyczne wentylatora

Wentylator to urządzenie, którego praca opiera się na ciśnieniu statycznym. Wentylator przetłacza powietrze lub inne gazy siecią kanałów z punktu, z którego czerpie, do punktu docelowego. Wentylatory dzielą się na trzy rodzaje ze względu na kierunek przepływu powietrza: osiowe, promieniowe, półosiowe.

Sprzęt ten charakteryzuje się przede wszystkim ciśnieniem całkowitym (to zsumowane ciśnienie statyczne i ciśnienie dynamiczne wentylatora ). Dlatego ciśnienie jest jednym z podstawowych parametrów wentylatora, na podstawie których dokonuje się jego wyboru. Najczęściej wentylator charakteryzuje się ciśnieniem całkowitym, na które składa się ciśnienie statyczne i dynamiczne. Przy wyborze odpowiedniego wentylatora trzeba pamiętać, że im większa średnica kanału, tym bardziej zmniejsza się ciśnienie dynamiczne i prędkość przepływu, a rośnie ciśnienie statyczne. Poza tym zbyt duża prędkość strumienia powietrza w systemie wentylacji powoduje większe straty, przez co trzeba zastosować mocniejszy wentylator. To z kolei determinuje większą prędkość obrotową, a za tym idzie zwiększony poziom hałasu.

Warto decydować się na wybór wentylatorów zawierających dyfuzory oraz dysze ssące. Zadaniem dyfuzora jest zmniejszenie prędkości przepływu i odzyskiwanie ciśnienia statycznego. Takie zastosowanie powoduje dużą oszczędność w kosztach eksploatacji.

Jak obliczyć ciśnienie hydrostatyczne?

Ciśnienie hydrostatyczne jest to ciśnienie cieczy, na które oddziałuje wyłącznie siła grawitacji. W związku z tym ciśnienie hydrostatyczne zależy od jednego parametru – głębokości zbiornika. Jak obliczyć ciśnienie hydrostatyczne? Należy obliczyć iloczyn gęstości cieczy (kg/m3), przyspieszenia ziemskiego (m/s2) oraz wysokości słupa cieczy, który odpowiada np. głębokości zanurzenia (m).

Ciśnienie całkowite panujące w cieczy to suma ciśnienia zewnętrznego i ciśnienia hydrostatycznego. Jeżeli chodzi o zbiorniki otwarte, to ciśnienie zewnętrzne jest po prostu ciśnieniem atmosferycznym. Zmiana ciśnienia na różnej głębokości zbiornika wywoływana jest zmianą grawitacji – im wyżej, tym ciśnienie jest mniejsze.

Co ciekawe, 10 m pod wodą panuje takie ciśnienie wywierane przez wodę jak ciśnienie atmosferyczne, czyli ok. 1000 hPa.

Autor: Redakcja Dzień Dobry TVN

podziel się:

Pozostałe wiadomości

Samotność, stres i szok młodej mamy. "W łazience się zamykałam i płakałam"

Samotność, stres i szok młodej mamy. "W łazience się zamykałam i płakałam"

Takiego programu dawno nie było. W pracy stawi się wyjątkowy skład prowadzących

Takiego programu dawno nie było. W pracy stawi się wyjątkowy skład prowadzących

Quiz. Sprawdź, co wiesz o wielkanocnych potrawach?

Quiz. Sprawdź, co wiesz o wielkanocnych potrawach?

Żurek i barszcz biały - czym się różnią te wielkanocne zupy?

Żurek i barszcz biały - czym się różnią te wielkanocne zupy?

Rebel Wilson straciła dziewictwo w wieku 35 lat. "Ludzie mogą poczekać, aż będą gotowi"

Rebel Wilson straciła dziewictwo w wieku 35 lat. "Ludzie mogą poczekać, aż będą gotowi"

Nowy uczestnik wszedł do "Hotelu Paradise 8" i od razu namieszał

Nowy uczestnik wszedł do "Hotelu Paradise 8" i od razu namieszał

Serowe pyszności na Wielkanoc. Poznaj przepisy Andrzeja Polana na dania z serem długodojrzewającym
Materiał promocyjny

Serowe pyszności na Wielkanoc. Poznaj przepisy Andrzeja Polana na dania z serem długodojrzewającym

Jak gwiazdy spędzają Wielkanoc? Marzena Rogalska: "Szaleństwo"

Jak gwiazdy spędzają Wielkanoc? Marzena Rogalska: "Szaleństwo"

Tradycje wielkanocne - zwyczaje, ciekawostki i symbole Wielkanocy. Co powinno być w koszyczku wielkanocnym?

Tradycje wielkanocne - zwyczaje, ciekawostki i symbole Wielkanocy. Co powinno być w koszyczku wielkanocnym?

"Po Wielkanocy sałatkę jarzynową wyrzuca 68% Polaków". Znana dziennikarka radzi, co z niej zrobić

"Po Wielkanocy sałatkę jarzynową wyrzuca 68% Polaków". Znana dziennikarka radzi, co z niej zrobić

Wojciech Modest Amaro podzielił się rodzinną nowiną. "Piękny Aniołek już jest na świecie"

Wojciech Modest Amaro podzielił się rodzinną nowiną. "Piękny Aniołek już jest na świecie"

Wyjątkowe dania z drobiu na Wielkanoc (i nie tylko). Wypróbuj przepisy Matteo Brunettiego
Materiał promocyjny

Wyjątkowe dania z drobiu na Wielkanoc (i nie tylko). Wypróbuj przepisy Matteo Brunettiego

Ile jajek można zjeść w tygodniu? Ekspert rozwiewa wątpliwości

Ile jajek można zjeść w tygodniu? Ekspert rozwiewa wątpliwości

Księżna Kate wspierała ją w chorobie. Teraz 8-latka chce zrobić dla niej to samo. "Wyzdrowieje tak, jak ja"

Księżna Kate wspierała ją w chorobie. Teraz 8-latka chce zrobić dla niej to samo. "Wyzdrowieje tak, jak ja"

10 kroków dzieli Cię od udanej podróży. O tym należy pamiętać przy planowaniu wyjazdu
Materiał promocyjny

10 kroków dzieli Cię od udanej podróży. O tym należy pamiętać przy planowaniu wyjazdu

Kobiety hejtowane za wielodzietność.  "Odpieluszkowe zapalenie mózgu"  

Kobiety hejtowane za wielodzietność.  "Odpieluszkowe zapalenie mózgu"  

Zjadłam słynny żurek Magdy Gessler. Czy talerz zupy jest wart swojej ceny?

Zjadłam słynny żurek Magdy Gessler. Czy talerz zupy jest wart swojej ceny?

Siostry uratowały sklep dziadka. "To nie mogło się tak skończyć"

Siostry uratowały sklep dziadka. "To nie mogło się tak skończyć"

Klaudia El Dursi zabiera w podróże walizki z jedzeniem?

Klaudia El Dursi zabiera w podróże walizki z jedzeniem?

Ten składnik warto suplementować. "Odpowiada za to, że nasza skóra jest ładna, a włosy piękne"
Materiał promocyjny

Ten składnik warto suplementować. "Odpowiada za to, że nasza skóra jest ładna, a włosy piękne"

Wiosenny horoskop miłosny. Pojawią się emocjonalne burze i zawirowania

Wiosenny horoskop miłosny. Pojawią się emocjonalne burze i zawirowania

Czy epidemia opioidowa ma szansę dotrzeć do Polski? "4 lata temu nie mieliśmy żadnych przypadków"

Czy epidemia opioidowa ma szansę dotrzeć do Polski? "4 lata temu nie mieliśmy żadnych przypadków"

Polska ma własnego van Gogha. Ekspertyzy potwierdziły autentyczność obrazu

Polska ma własnego van Gogha. Ekspertyzy potwierdziły autentyczność obrazu

"Alkohol, przemoc, zaniedbania". Gabriela nie bała się pomóc maluchom

"Alkohol, przemoc, zaniedbania". Gabriela nie bała się pomóc maluchom

Potrawy wielkanocne, które zawładną świątecznym stołem. Przepisy Sebastiana Olmy
Materiał promocyjny

Potrawy wielkanocne, które zawładną świątecznym stołem. Przepisy Sebastiana Olmy

Marcin Prokop ma wyjątkową relację z bratem, lecz nie zawsze było kolorowo. "Zburzył mój spokój"

Marcin Prokop ma wyjątkową relację z bratem, lecz nie zawsze było kolorowo. "Zburzył mój spokój"

Obejrzałam dwa odcinki serialu "Klara". Każdy zna kogoś takiego, jak matka głównej bohaterki

Obejrzałam dwa odcinki serialu "Klara". Każdy zna kogoś takiego, jak matka głównej bohaterki

Sposób na wnętrze: Metamorfoza starej i niefunkcjonalnej kuchni. "To jest rewelacja"
Materiał promocyjny

Sposób na wnętrze: Metamorfoza starej i niefunkcjonalnej kuchni. "To jest rewelacja"

Sarah Ferguson wspiera Kate. Sama walczyła z dwoma typami raka

Sarah Ferguson wspiera Kate. Sama walczyła z dwoma typami raka

Wyjątkowy gość specjalny w "MasterChef Nastolatki"

Wyjątkowy gość specjalny w "MasterChef Nastolatki"

Nazywają go "trudnym aktorem". Jaki naprawdę jest Sebastian Fabijański?

Nazywają go "trudnym aktorem". Jaki naprawdę jest Sebastian Fabijański?

Dbać trzeba nie tylko o włosy, ale i o skórę głowy. Jak to robić?
Materiał promocyjny

Dbać trzeba nie tylko o włosy, ale i o skórę głowy. Jak to robić?

"Łazienkowe przekleństwa" - zbawienna metoda czy szkodliwy trend? Psycholożka wyjaśnia

"Łazienkowe przekleństwa" - zbawienna metoda czy szkodliwy trend? Psycholożka wyjaśnia

Sposób na idealnie białe firanki i obrusy na święta - sprawdź, co trzeba zrobić

Sposób na idealnie białe firanki i obrusy na święta - sprawdź, co trzeba zrobić

"Hotel Paradise 8". Ola i Ada rozdają karty. Ich decyzja może mieć wpływ na Rajskie Rozdanie

"Hotel Paradise 8". Ola i Ada rozdają karty. Ich decyzja może mieć wpływ na Rajskie Rozdanie

Zatrzymaj pierwsze zmarszczki. Sprawdź, jak zapobiec starzeniu się skóry
Materiał promocyjny

Zatrzymaj pierwsze zmarszczki. Sprawdź, jak zapobiec starzeniu się skóry

Platforma streamingowa Max już w czerwcu. "Na tę chwilę czekaliśmy 2 lata"

Platforma streamingowa Max już w czerwcu. "Na tę chwilę czekaliśmy 2 lata"

Wiosna na wielkanocnym stole. Stwórz własne dekoracje

Wiosna na wielkanocnym stole. Stwórz własne dekoracje

Brak apetytu u osób starszych. Co robić, kiedy seniorzy przestają jeść?
Materiał promocyjny

Brak apetytu u osób starszych. Co robić, kiedy seniorzy przestają jeść?

Co i za ile kupimy do koszyka wielkanocnego?

Co i za ile kupimy do koszyka wielkanocnego?

Nie wiesz, jak rozmawiać ze swoim psem? Waszą komunikację poprawi Radek Ekwiński. Napisz do nas

Nie wiesz, jak rozmawiać ze swoim psem? Waszą komunikację poprawi Radek Ekwiński. Napisz do nas

To najczęstszy błąd w podawaniu żurku

To najczęstszy błąd w podawaniu żurku

Wybuchowy ekstrawertyk, a może cichy introwertyk? Poznaj numerologiczną 4

Wybuchowy ekstrawertyk, a może cichy introwertyk? Poznaj numerologiczną 4

Mateusz Hładki poprowadzi nowy program

Mateusz Hładki poprowadzi nowy program

Sprawdzony trik z TikToka. Jak sprytnie pokroić mango?

Sprawdzony trik z TikToka. Jak sprytnie pokroić mango?

E-sklep TVN. Co jest w ofercie? "Widzowie poczują się częścią czegoś większego"
Materiał promocyjny

E-sklep TVN. Co jest w ofercie? "Widzowie poczują się częścią czegoś większego"

Ile cukru jest w przekąskach dla dzieci? "Owoce się je, a nie pije"

Ile cukru jest w przekąskach dla dzieci? "Owoce się je, a nie pije"

Paulina Holtz oddała kuchnię. Ogłoszenie zamieściła na popularnej grupie

Paulina Holtz oddała kuchnię. Ogłoszenie zamieściła na popularnej grupie

Wielka przeprowadzka rodziny Clarke. "Najbardziej obawiamy się o Czarusia"

Wielka przeprowadzka rodziny Clarke. "Najbardziej obawiamy się o Czarusia"

Sanah szczerze o swoich lękach. Czego się obawia?

Sanah szczerze o swoich lękach. Czego się obawia?

9 tradycyjnych potraw na Wielkanoc - najlepsze przepisy

9 tradycyjnych potraw na Wielkanoc - najlepsze przepisy

Wakacje w maju – gdzie warto pojechać?

Wakacje w maju – gdzie warto pojechać?

Ola Żuraw-Świątek po 10 latach pogodziła się z mamą

Ola Żuraw-Świątek po 10 latach pogodziła się z mamą

#DzieńDobrywPolsce. Potrzebujesz interwencji Dzień Dobry TVN? Napisz do nas

#DzieńDobrywPolsce. Potrzebujesz interwencji Dzień Dobry TVN? Napisz do nas

Jak rozmawiać z dziećmi o ukrzyżowaniu Jezusa? "Mają prawo wiedzieć, że umieramy"

Jak rozmawiać z dziećmi o ukrzyżowaniu Jezusa? "Mają prawo wiedzieć, że umieramy"

Grupowa randka w "Hotelu Paradise 8". Ktoś złoży uczestnikom niezapowiedzianą wizytę

Grupowa randka w "Hotelu Paradise 8". Ktoś złoży uczestnikom niezapowiedzianą wizytę

Beata Ścibakówna skrytykowała zachowanie młodych aktorów

Beata Ścibakówna skrytykowała zachowanie młodych aktorów

Nauczycielka, która nie stawia stopni. "Obawiałam się bardziej reakcji rodziców niż uczniów"

Nauczycielka, która nie stawia stopni. "Obawiałam się bardziej reakcji rodziców niż uczniów"