दबाव प्रिज्म

दाब प्रिज्म तरल पदार्थ की मात्रा के भीतर द्रवस्थैतिक (हीड्रास्टाटिक) दाब की भिन्नता का वर्णन करने की एक प्रकार की प्रणली है। जब एक चार्ट अन्य बलों से बना होता है, जैसे द्रव घनत्व, गहराई, गुरुत्वाकर्षण और वायुमंडलीय दाब, परिणामी आकृति किंचित एक प्रिज्म (ऑप्टिक्स) जैसा दिखता है।

विवरण

द्रवस्थैतिक दाब वह दाब है जो किसी द्रव पदार्थ द्वारा स्थिरता पर लगाया जाता है - उदाहरण के लिए, एक स्विमिंग पूल के किनारों पर, एक गिलास पानी, या समुद्र के तल पर है। द्रव के भीतर किसी दिए गए स्थान पर इसका मूल्य द्रव घनत्व (ρ), गहराई (d), और गुरुत्वाकर्षण (g) द्वारा लगाए गए बलों के साथ-साथ वायुमंडलीय दाब जैसे किसी भी परिप्रेक्ष्य के दाब का फल है।

द्रव के आयतन के आस-पास (या भीतर) की सतहों पर द्रवस्थैतिक दाब को दाब प्रिज्म, एक उपयोगी दृश्य तकनीक द्वारा दर्शाया जा सकता है।

द्रवस्थैतिक दाब (P) गहराई के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है। सामान्य रूप में, इसे नीचे के संबंध द्वारा व्यक्त किया जा सकता है, जहां शीर्ष पर दाब शून्य होता है और नीचे ρgH होता है, H तरल मात्रा की कुल गहराई होती है।

         P = ρgd, जहां P वायुमंडलीय दाब के ऊपर गेज दाब है
                              ρ द्रव का घनत्व है
                              g गुरुत्वाकर्षण त्वरण है
                              d द्रव की लक्ष्य गहराई है

गहराई के साथ दाब में परिवर्तन को पहले चित्र में ऊपर दिखाया गया है।

इसके अतिरिक्त, प्रतिवेश की दीवार पर दबाव के केंद्र (COP/सीओपी) की गणना निम्न सूत्र द्वारा की जा सकती है:

       HCOP  =  ∫px x dx / ∫px  dx, जहां px नीचे से x दूरी पर दाब है

इस सूत्र के साथ हम देखते हैं कि समतल सतह के लिए सीओपी की ऊंचाई नीचे से H/3 है, जैसा कि चित्र 2 (बाएं) में दिखाया गया है।

एक आयतन में भिन्न घनत्व के दो तरल पदार्थों के साथ, दाब प्रिज्म का ढलान गहराई पर स्थिर नहीं रहेगा। चित्र 3 (दाएं) देखें।

उदाहरण के तौर पर दिखाए गए प्रेशर प्रिज्म उन स्थितियों से संबंधित हैं जहां प्रतिवेश की सतहें सपाट हैं। घुमावदार सतहों के साथ द्रव की मात्रा के लिए दाब प्रिज्म अधिक जटिल होते हैं।

दाब प्रिज्म

द्वि-द्रव दाब प्रिज्म