நீர்நிலை அழுத்தம்

நீர்நிலை அழுத்தம் என்றால் என்ன?#

நீர்நிலை அழுத்தம் என்பது ஈர்ப்பு விசையின் காரணமாக ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பாய்மத்தால் செலுத்தப்படும் அழுத்தமாகும். இது ஒரு ஸ்கேலார் அளவு மற்றும் பாஸ்கல்களில் (Pa) அல்லது பவுண்டுகள் ஒரு சதுர அங்குலத்திற்கு (psi) அளவிடப்படுகிறது.

முக்கிய புள்ளிகள்

• நீர்நிலை அழுத்தம் என்பது ஈர்ப்பு விசையின் காரணமாக ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பாய்மத்தால் செலுத்தப்படும் அழுத்தமாகும்.
• இது ஒரு ஸ்கேலார் அளவு மற்றும் பாஸ்கல்களில் (Pa) அல்லது பவுண்டுகள் ஒரு சதுர அங்குலத்திற்கு (psi) அளவிடப்படுகிறது.
• ஒரு பாய்மத்தில் ஆழம் அதிகரிக்கும் போது நீர்நிலை அழுத்தம் அதிகரிக்கிறது.
• நீர்நிலை அழுத்தம் கொள்கலனின் வடிவத்தைச் சார்ந்தது அல்ல.
• மூழ்கிய ஒரு பொருளின் மீது ஒரு பாய்மம் செலுத்தும் விசையைக் கணக்கிட நீர்நிலை அழுத்தம் பயன்படுத்தப்படலாம்.

நீர்நிலை அழுத்தம் எவ்வாறு செயல்படுகிறது

ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளிக்கு மேலே உள்ள பாய்மத்தின் எடையால் நீர்நிலை அழுத்தம் ஏற்படுகிறது. நீங்கள் ஒரு பாய்மத்தில் ஆழமாகச் செல்லும்போது, உங்களுக்கு மேலே அதிக பாய்மம் இருக்கும், மேலும் நீர்நிலை அழுத்தம் அதிகமாக இருக்கும். இதனால்தான் ஸ்கூபா டைவர்கள் தண்ணீரில் ஆழமாக இறங்கும்போது அதிகரித்த அழுத்தத்தை அனுபவிக்கிறார்கள்.

நீர்நிலை அழுத்தத்திற்கான சூத்திரம்:

$ P = ρgh $

இங்கு:

• P என்பது பாஸ்கல்களில் (Pa) உள்ள நீர்நிலை அழுத்தம்
• ρ என்பது கிலோகிராம்கள் ஒரு கன மீட்டருக்கு (kg/m³) உள்ள பாய்மத்தின் அடர்த்தி
• g என்பது மீட்டர்கள் ஒரு வினாடி சதுரத்திற்கு (m/s²) உள்ள ஈர்ப்பு விசையின் முடுக்கம்
• h என்பது மீட்டர்களில் (m) உள்ள பாய்மத்தில் உள்ள புள்ளியின் ஆழம்

நீர்நிலை அழுத்தத்தின் அலகு#

நீர்நிலை அழுத்தம் என்பது ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பாய்மத்தால் செலுத்தப்படும் அழுத்தமாகும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளிக்கு மேலே உள்ள பாய்மத்தின் எடையால் ஏற்படுகிறது. நீர்நிலை அழுத்தத்தின் SI அலகு பாஸ்கல் (Pa) ஆகும், இது ஒரு சதுர மீட்டருக்கு ஒரு நியூட்டன் (N/m²) என வரையறுக்கப்படுகிறது.

நீர்நிலை அழுத்தத்தின் பிற அலகுகள்

பாஸ்கலைத் தவிர, பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் நீர்நிலை அழுத்தத்தின் பல்வேறு அலகுகள் உள்ளன. இவற்றில் அடங்கும்:

• பார்: ஒரு பார் 100,000 பாஸ்கல்களுக்கு (100 kPa) சமம்.
• வளிமண்டலம் (atm): ஒரு வளிமண்டலம் கடல் மட்டத்தில் உள்ள சராசரி காற்றழுத்தத்திற்குச் சமம். இது தோராயமாக 101,325 பாஸ்கல்களுக்கு (101.325 kPa) சமம்.
• டோர்: ஒரு டோர் ஒரு வளிமண்டலத்தில் 1/760 பகுதிக்குச் சமம். இது தோராயமாக 133.322 பாஸ்கல்களுக்கு (133.322 Pa) சமம்.
• பவுண்ட் ஒரு சதுர அங்குலத்திற்கு (psi): ஒரு பவுண்ட் ஒரு சதுர அங்குலத்திற்கு ஒரு சதுர அங்குல பரப்பளவில் ஒரு பவுண்ட் விசையால் செலுத்தப்படும் அழுத்தத்திற்குச் சமம். இது தோராயமாக 6,894.76 பாஸ்கல்களுக்கு (6.89476 kPa) சமம்.

நீர்நிலை அழுத்த அலகுகளுக்கிடையேயான மாற்றம்

நீர்நிலை அழுத்தத்தின் மிகவும் பொதுவான அலகுகளுக்கிடையேயான மாற்று காரணிகளை பின்வரும் அட்டவணை காட்டுகிறது:

அலகு	மாற்று காரணி
பாஸ்கல் (Pa)	1
பார்	100,000
வளிமண்டலம் (atm)	101,325
டோர்	133.322
பவுண்ட் ஒரு சதுர அங்குலத்திற்கு (psi)	6,894.76

நீர்நிலை அழுத்தத்தின் எடுத்துக்காட்டு

நீச்சல் குளத்தின் அடிப்பகுதியில் உள்ள நீர்நிலை அழுத்தம் குளத்தின் மேற்பகுதியில் உள்ள நீர்நிலை அழுத்தத்தை விட அதிகமாகும். ஏனெனில் குளத்தின் அடிப்பகுதிக்கு மேலே உள்ள நீரை விட குளத்தின் மேற்பகுதிக்கு மேலே அதிக நீர் உள்ளது. குளத்தின் மேற்பகுதிக்கும் அடிப்பகுதிக்கும் இடையே உள்ள நீர்நிலை அழுத்த வேறுபாடு குளத்தில் உள்ள நீரின் எடைக்குச் சமம்.

நீர்நிலை அழுத்த சூத்திரம்#

நீர்நிலை அழுத்தம் என்பது அதன் மேலே உள்ள பாய்மத்தின் எடையின் காரணமாக ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பாய்மத்தால் செலுத்தப்படும் அழுத்தமாகும். இது ஒரு ஸ்கேலார் அளவு மற்றும் சர்வதேச அலகு முறை (SI) இல் பாஸ்கல்களில் (Pa) அளவிடப்படுகிறது.

சூத்திரம்#

நீர்நிலை அழுத்த சூத்திரம்:

$$P = \rho g h$$

இங்கு:

• P என்பது பாஸ்கல்களில் (Pa) உள்ள நீர்நிலை அழுத்தம்
• ρ என்பது கிலோகிராம்கள் ஒரு கன மீட்டருக்கு (kg/m³) உள்ள பாய்மத்தின் அடர்த்தி
• g என்பது மீட்டர்கள் ஒரு வினாடி சதுரத்திற்கு (m/s²) உள்ள ஈர்ப்பு விசையின் முடுக்கம்
• h என்பது மீட்டர்களில் (m) உள்ள பாய்ம நிரலின் உயரம்

எடுத்துக்காட்டு#

1000 kg/m³ அடர்த்தி மற்றும் 10 மீட்டர் உயரம் கொண்ட ஒரு நீர் நிரல் பின்வரும் நீர்நிலை அழுத்தத்தைச் செலுத்துகிறது:

$$P = \rho g h = (1000 \text{ kg/m}^3)(9.8 \text{ m/s}^2)(10 \text{ m}) = 98,000 \text{ Pa}$$

நீர்நிலை அழுத்த சூத்திரத்தின் வழித்தோன்றல்

நீர்நிலை அழுத்தம் என்பது அதன் மேலே உள்ள பாய்மத்தின் எடையின் காரணமாக ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பாய்மத்தால் செலுத்தப்படும் அழுத்தமாகும். இது பாய்ம இயக்கவியலில் ஒரு அடிப்படைக் கருத்தாகும் மற்றும் நீரியல், கடலியல் மற்றும் பொறியியல் போன்ற பல்வேறு துறைகளில் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. நீர்நிலை அழுத்த சூத்திரம் ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பாய்மத்திற்குள் எந்தப் புள்ளியிலும் அழுத்தத்தைக் கணக்கிட ஒரு கணித தொடர்பை வழங்குகிறது.

கருதுகோள்கள்

நீர்நிலை அழுத்த சூத்திரத்தின் வழித்தோன்றல் பின்வரும் கருதுகோள்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது:

• பாய்மம் அமுக்கமற்றது, அதாவது அதன் அடர்த்தி முழுவதும் மாறாமல் இருக்கும்.
• பாய்மம் ஓய்வு நிலையில் உள்ளது, அதாவது பாய்ம இயக்கம் இல்லை.
• ஈர்ப்புப் புலம் சீரானது மற்றும் மாறாதது.

வழித்தோன்றல்

ஒரு கொள்கலனில் $h$ செங்குத்து உயரத்துடன் ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பாய்மத்தைக் கவனியுங்கள். $P_0$ பாய்மத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள அழுத்தமாகவும், $P_h$ மேற்பரப்புக்குக் கீழே $h$ ஆழத்தில் உள்ள அழுத்தமாகவும் இருக்கட்டும். இந்த இரண்டு புள்ளிகளுக்கிடையேயான அழுத்த வேறுபாடு ஆழம் $h$ க்கு மேலே உள்ள பாய்ம நிரலின் எடையால் ஏற்படுகிறது.

பாய்ம நிரலின் எடையை இவ்வாறு கணக்கிடலாம்:

$$W = \rho g V$$

இங்கு:

• $\rho$ என்பது பாய்மத்தின் அடர்த்தி
• $g$ என்பது ஈர்ப்பு விசையின் முடுக்கம்
• $V$ என்பது பாய்ம நிரலின் கன அளவு

பாய்ம நிரலின் கன அளவை இவ்வாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

$$V = A h$$

இங்கு $A$ என்பது கொள்கலனின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு.

$V$ க்கான வெளிப்பாட்டை $W$ க்கான சமன்பாட்டில் மாற்றியமைத்தால், நாம் பெறுவது:

$$W = \rho g A h$$

மேற்பரப்புக்கும் ஆழம் $h$ க்கும் இடையே உள்ள அழுத்த வேறுபாடு பாய்ம நிரலின் எடையைப் பரப்பளவால் வகுக்கும் மதிப்புக்குச் சமம்:

$$P_h - P_0 = \frac{W}{A} = \rho g h$$

சமன்பாட்டை மறுசீரமைப்பதன் மூலம், நாம் நீர்நிலை அழுத்த சூத்திரத்தைப் பெறுகிறோம்:

$$P_h = P_0 + \rho g h$$

இந்த சூத்திரம், ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பாய்மத்தின் மேற்பரப்புக்குக் கீழே $h$ ஆழத்தில் உள்ள அழுத்தம் மேற்பரப்பில் உள்ள அழுத்தத்திற்கும் அந்த ஆழத்திற்கு மேலே உள்ள பாய்ம நிரலின் எடையால் ஏற்படும் அழுத்தத்திற்கும் சமம் என்று கூறுகிறது.

நீர்நிலை அழுத்தம் மற்றும் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் ஆகியவற்றுக்கிடையேயான வேறுபாடு

நீர்நிலை அழுத்தம்

• நீர்நிலை அழுத்தம் என்பது ஈர்ப்பு விசையின் காரணமாக ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பாய்மத்தால் செலுத்தப்படும் அழுத்தமாகும்.
• இது ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளிக்கு மேலே உள்ள பாய்மத்தின் எடையின் அளவீடாகும்.
• ஒரு பாய்மத்தில் ஆழம் அதிகரிக்கும் போது நீர்நிலை அழுத்தம் அதிகரிக்கிறது.
• மனித உடலில், இரத்தத்திலிருந்து திசுக்களுக்கு திரவத்தை வடிகட்டுவதற்கு நீர்நிலை அழுத்தம் பொறுப்பாகும்.
• இது இரத்த அழுத்தத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதிலும் பங்கு வகிக்கிறது.

சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம்

• சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் என்பது ஒரு அரைஊடுருவு சவ்வு முழுவதும் நீரின் இயக்கத்தைத் தடுக்கத் தேவையான அழுத்தமாகும்.
• இது ஒரு கரைசல் நீரை உறிஞ்சும் போக்கின் அளவீடாகும்.
• இரண்டு கரைசல்களுக்கு இடையே உள்ள கரைபொருட்களின் செறிவு வேறுபாட்டால் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் ஏற்படுகிறது.
• மனித உடலில், செல்களுக்குள் மற்றும் வெளியே நீரின் இயக்கத்திற்கு சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் பொறுப்பாகும்.
• இது இரத்த அளவை ஒழுங்குபடுத்துவதிலும் பங்கு வகிக்கிறது.

நீர்நிலை அழுத்தம் மற்றும் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் ஆகியவற்றின் ஒப்பீடு

அம்சம்	நீர்நிலை அழுத்தம்	சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம்
காரணம்	ஈர்ப்பு விசை	கரைபொருட்களின் செறிவு வேறுபாடு
திசை	கீழ்நோக்கி	ஒரு அரைஊடுருவு சவ்வு முழுவதும்
விளைவு	திரவத்தின் வடிகட்டுதல்	நீரின் இயக்கம்
மனித உடலில் பங்கு	இரத்த அழுத்தத்தின் ஒழுங்குமுறை, இரத்தத்திலிருந்து திசுக்களுக்கு திரவத்தை வடிகட்டுதல்	இரத்த அளவின் ஒழுங்குமுறை, செல்களுக்குள் மற்றும் வெளியே நீரின் இயக்கம்

நீர்நிலை அழுத்தம் மற்றும் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் ஆகியவை மனித உடலில் பங்கு வகிக்கும் இரண்டு முக்கியமான சக்திகளாகும். இரத்தத்திலிருந்து திசுக்களுக்கு திரவத்தை வடிகட்டுவதற்கும் இரத்த அழுத்தத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதற்கும் நீர்நிலை அழுத்தம் பொறுப்பாகும். செல்களுக்குள் மற்றும் வெளியே நீரின் இயக்கத்திற்கும் இரத்த அளவை ஒழுங்குபடுத்துவதற்கும் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் பொறுப்பாகும்.

நீர்நிலை அழுத்தத்தின் பயன்பாடு#

நீர்நிலை அழுத்தம் என்பது ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பாய்மத்தால் செலுத்தப்படும் அழுத்தமாகும். இது பாய்ம இயக்கவியலில் ஒரு அடிப்படைக் கருத்தாகும் மற்றும் பல்வேறு துறைகளில் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. நீர்நிலை அழுத்தத்தின் முக்கிய பயன்பாடுகளில் சில இங்கே:

1. அணைகள் மற்றும் நீர்த்தேக்கங்கள்:

• நீர்த்தேக்கங்களில் நீரைச் சேமிக்க அணைகள் நீர்நிலை அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. நீர் அணையின் கட்டமைப்பில் அழுத்தத்தைச் செலுத்துகிறது, இது இந்த விசையைத் தாங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட வேண்டும்.
• ஒரு அணையின் உயரம் அது அனுபவிக்கும் நீர்நிலை அழுத்தத்தின் அளவை தீர்மானிக்கிறது. உயரமான அணைகள் அதிக அழுத்தத்தை அனுபவிக்கின்றன, இது மிகவும் உறுதியான பொறியியலைத் தேவைப்படுத்துகிறது.

2. நீர்மூழ்கிக் கப்பல்கள் மற்றும் ஆழ்கடல் ஆய்வு:

• நீர்மூழ்கிக் கப்பல்கள் நீருக்கடியில் இயங்குகின்றன, அங்கு அவை மிகப்பெரிய நீர்நிலை அழுத்தத்திற்கு உட்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றின் உடல்கள் இந்த அழுத்தத்தைத் தாங்கி கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டை பராமரிக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட வேண்டும்.
• ஆழ்கடல் ஆய்வு வாகனங்களும் இதே போன்ற சவால்களை எதிர்கொள்கின்றன மற்றும் சிறப்பு அழுத்த-எதிர்ப்பு வடிவமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன.

3. நீரியல் அமைப்புகள்:

• சக்தியையும் இயக்கத்தையும் கடத்த நீரியல் அமைப்புகளில் நீர்நிலை அழுத்தம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நீரியல் அமைப்புகள் நீரியல் மோட்டார்கள், செயல்படுத்திகள் மற்றும் பிற கூறுகளை இயக்க அழுத்தப்படுத்தப்பட்ட பாய்மங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன.
• கட்டுமான உபகரணங்கள், தொழில்துறை இயந்திரங்கள் மற்றும் வாகனங்கள் பெரும்பாலும் அவற்றின் வலிமை மற்றும் துல்லியத்திற்காக நீரியல் அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.

4. நீர் விநியோக அமைப்புகள்:

• நீர் விநியோக அமைப்புகளில் நீர்நிலை அழுத்தம் முக்கியமானது. கட்டிடங்கள் மற்றும் சமூகங்களில் நீர் விரும்பிய இடங்களுக்கும் உயரங்களுக்கும் செல்வதை இது உறுதி செய்கிறது.
• திறமையான நீர் விநியோகத்திற்கு போதுமான நீர்நிலை அழுத்தத்தை உருவாக்க நீர் கோபுரங்கள் மற்றும் உயர்த்தப்பட்ட நீர்த்தேக்கங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

5. அழுத்த கழுவி:

• மேற்பரப்புகளை சுத்தம் செய்ய அழுத்த கழுவிகள் அதிக அழுத்த நீர் தாரைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. நீர்நிலை அழுத்தத்தால் இயக்கப்படும் நீரின் விசை, அழுக்கு, கறை மற்றும் பிற மாசுபடுத்திகளை திறம்பட அகற்றுகிறது.

6. ஸ்கூபா டைவிங் மற்றும் நீருக்கடியில் செயல்பாடுகள்:

• ஸ்கூபா டைவர்கள் நீருக்கடியில் இறங்கும்போது நீர்நிலை அழுத்தத்தை அனுபவிக்கிறார்கள். அவர்களின் டைவிங் உபகரணங்கள், ஈர உடைகள் மற்றும் மிதவை ஈடுசெய்யும் கருவிகள் உட்பட, அழுத்த மாற்றங்களை நிர்வகிக்க உதவுகின்றன.
• நீருக்கடியில் வாழ்விடங்கள் மற்றும் ஆராய்ச்சி வசதிகளுக்கும் பாதுகாப்பு மற்றும் செயல்பாட்டுத்திறனை உறுதி செய்ய நீர்நிலை அழுத்தத்தை கவனமாகக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

7. எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு ஆய்வு:

• எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு துளையிடும் செயல்பாடுகளில், கிணறு அழுத்தத்தைக் கட்டுப்படுத்தவும் வெடிப்புகளைத் தடுக்கவும் நீர்நிலை அழுத்தம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. துளையிடும் பாய்மங்கள் தேவையான அழுத்த சமநிலையை பராமரிக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

8. உயிரியல் மருத்துவ பயன்பாடுகள்:

• நீர்நிலை அழுத்தம் ஹைபர்பாரிக் ஆக்ஸிஜன் சிகிச்சை மற்றும் காயம் ஆறுதல் போன்ற சில மருத்துவ செயல்முறைகளில் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.
• சிகிச்சை நோக்கங்களுக்காக நோயாளிகளை கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நீர்நிலை அழுத்தத்திற்கு உட்படுத்த அழுத்த அறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

9. கடல் பொறியியல்:

• கப்பல்கள், நீர்மூழ்கிக் கப்பல்கள் மற்றும் பிற கடல் கப்பல்களின் வடிவமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டில் நீர்நிலை அழுத்தம் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
• கப்பலின் உடல்கள் நீரால் செலுத்தப்படும் நீர்நிலை அழுத்தத்தைத் தாங்க வேண்டும், மேலும் மிதவை மற்றும் நிலைத்தன்மையைக் கட்டுப்படுத்த பாலஸ்ட் அமைப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

10. புவிப்பொறியியல்: - மண் மற்றும் பாறை நடத்தை, நிலத்தடி நீர் ஓட்டம் மற்றும் தாங்கும் சுவர்கள் மற்றும் அடித்தளங்கள் போன்ற கட்டமைப்புகளின் நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றை பகுப்பாய்வு செய்ய புவிப்பொறியியலில் நீர்நிலை அழுத்தம் கருதப்படுகிறது.

இவை நீர்நிலை அழுத்தத்தின் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் சில எடுத்துக்காட்டுகள் மட்டுமே. பாதுகாப்பு, திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை உறுதி செய்ய பல்வேறு பொறியியல், அறிவியல் மற்றும் தொழில்துறை துறைகளில் நீர்நிலை அழுத்தத்தைப் புரிந்துகொள்வதும் நிர்வகிப்பதும் அவசியம்.

நீர்நிலை அழுத்தத்தில் தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகள்#

எடுத்துக்காட்டு 1: ஒரு ஆழத்தில் நீர்நிலை அழுத்தத்தைக் கணக்கிடுதல்#

ஒரு நீர் தொட்டியின் ஆழம் 10 மீட்டர். தொட்டியின் அடிப்பகுதியில் உள்ள நீர்நிலை அழுத்தம் என்ன?

தீர்வு:

நீர்நிலை அழுத்தத்திற்கான சூத்திரம்:

$$P = \rho g h$$

இங்கு:

• P என்பது பாஸ்கல்களில் (Pa) உள்ள நீர்நிலை அழுத்தம்
• ρ என்பது கிலோகிராம்கள் ஒரு கன மீட்டருக்கு (kg/m³) உள்ள பாய்மத்தின் அடர்த்தி
• g என்பது மீட்டர்கள் ஒரு வினாடி சதுரத்திற்கு (m/s²) உள்ள ஈர்ப்பு விசையின் முடுக்கம்
• h என்பது மீட்டர்களில் (m) உள்ள பாய்மத்தின் ஆழம்

இந்த வழக்கில், நீரின் அடர்த்தி 1000 kg/m³, ஈர்ப்பு விசையின் முடுக்கம் 9.8 m/s² மற்றும் நீரின் ஆழம் 10 m. இந்த மதிப்புகளை சூத்திரத்தில் மாற்றினால், நாம் பெறுவது:

$$P = (1000 \text{ kg/m}^3)(9.8 \text{ m/s}^2)(10 \text{ m}) = 98,000 \text{ Pa}$$

எனவே, நீர் தொட்டியின் அடிப்பகுதியில் உள்ள நீர்நிலை அழுத்தம் 98,000 Pa ஆகும்.

எடுத்துக்காட்டு 2: நீர்நிலை அழுத்தத்தால் ஏற்படும் விசையைக் கணக்கிடுதல்#

ஒரு செவ்வக அணை 20 மீட்டர் உயரம் மற்றும் 10 மீட்டர் அகலம் கொண்டது. அணையின் மீது நீர்நிலை அழுத்தத்தால் ஏற்படும் மொத்த விசை என்ன?

தீர்வு:

நீர்நிலை அழுத்தத்தால் ஏற்படும் விசைக்கான சூத்திரம்:

$$F = P A$$

இங்கு:

• F என்பது நியூட்டன்களில் (N) உள்ள விசை
• P என்பது பாஸ்கல்களில் (Pa) உள்ள நீர்நிலை அழுத்தம்
• A என்பது சதுர மீட்டர்களில் (m²) உள்ள மேற்பரப்பின் பரப்பளவு

இந்த வழக்கில், அணையின் அடிப்பகுதியில் உள்ள நீர்நிலை அழுத்தம்:

$$P = \rho g h = (1000 \text{ kg/m}^3)(9.8 \text{ m/s}^2)(20 \text{ m}) = 196,000 \text{ Pa}$$

அணையின் பரப்பளவு:

$$A = (20 \text{ m})(10 \text{ m}) = 200 \text{ m}^2$$

இந்த மதிப்புகளை சூத்திரத்தில் மாற்றினால், நாம் பெறுவது:

$$F = (196,000 \text{ Pa})(200 \text{ m}^2) = 39,200,000 \text{ N}$$

எனவே, அணையின் மீது நீர்நிலை அழுத்தத்தால் ஏற்படும் மொத்த விசை 39,200,000 N ஆகும்.

எடுத்துக்காட்டு 3: ஒரு திரவ நிரலின் உயரத்தைக் கணக்கிடுதல்#

ஒரு திரவ நிரல் 800 kg/m³ அடர்த்தி மற்றும் அடிப்பகுதியில் 150,000 Pa அழுத்தம் கொண்டது. திரவ நிரலின் உயரம் என்ன?

தீர்வு:

திரவ நிரலின் உயரத்திற்கான சூத்திரம்:

$$h = \frac{P}{\rho g}$$

இங்கு:

• h என்பது மீட்டர்களில் (m) உள்ள திரவ நிரலின் உயரம்
• P என்பது திரவ நிரலின் அடிப்பகுதியில் பாஸ்கல்களில் (Pa) உள்ள அழுத்தம்
• ρ என்பது கிலோகிராம்கள் ஒரு கன மீட்டருக்கு (kg/m³) உள்ள திரவத்தின் அடர்த்தி
• g என்பது மீட்டர்கள் ஒரு வினாடி சதுரத்திற்கு (m/s²) உள்ள ஈர்ப்பு விசையின் முடுக்கம்

இந்த வழக்கில், திரவத்தின் அடர்த்தி 800 kg/m³, திரவ நிரலின் அடிப்பகுதியில் உள்ள அழுத்தம் 150,000 Pa மற்றும் ஈர்ப்பு விசையின் முடுக்கம் 9.8 m/s². இந்த மதிப்புகளை சூத்திரத்தில் மாற்றினால், நாம் பெறுவது:

$$h = \frac{150,000 \text{ Pa}}{(800 \text{ kg/m}^3)(9.8 \text{ m/s}^2)} = 19.18 \text{ m}$$

எனவே, திரவ நிரலின் உயரம் 19.18 மீ ஆகும்.

நீர்நிலை அழுத்தம் கேள்வி பதில்கள்#

நீர்நிலை அழுத்தம் என்றால் என்ன?#

நீர்நிலை அழுத்தம் என்பது அதன் மேலே உள்ள பாய்மத்தின் எடையின் காரணமாக ஓய்வு நிலையில் உள்ள ஒரு பாய்மத்தால் செலுத்தப்படும் அழுத்தமாகும். இது ஒரு ஸ்கேலார் அளவு மற்றும் பாஸ்கல்களில் (Pa) அளவிடப்படுகிறது.

நீர்நிலை அழுத்தத்தை என்ன ஏற்படுத்துகிறது?#

ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளிக்கு மேலே உள்ள பாய்மத்தின் எடையால் நீர்நிலை அழுத்தம் ஏற்படுகிறது. நீங்கள் ஒரு பாய்மத்தில் ஆழமாகச் செல்லும்போது, உங்களுக்கு மேலே அதிக பாய்மம் இருக்கும், மேலும் நீர்நிலை அழுத்தம் அதிகமாக இருக்கும்.

நீர்நிலை அழுத்தத்திற்கான சூத்திரம் என்ன?#

நீர்நிலை அழுத்தத்திற்கான சூத்திரம்:

$$P = \rho g h$$

இங்கு:

• P என்பது பாஸ்கல்களில் (Pa) உள்ள நீர்நிலை அழுத்தம்
• ρ என்பது கிலோகிராம்கள் ஒரு கன மீட்டருக்கு (kg/m³) உள்ள பாய்மத்தின் அடர்த்தி
• g என்பது மீட்டர்கள் ஒரு வினாடி சதுரத்திற்கு (m/s²) உள்ள ஈர்ப்பு விசையின் முடுக்கம்
• h என்பது மீட்டர்களில் (m) உள்ள பாய்மத்தில் உள்ள புள்ளியின் ஆழம்

நீர்நிலை அழுத்தத்தின் சில எடுத்துக்காட்டுகள் என்ன?#

நீர்நிலை அழுத்தத்தின் சில எடுத்துக்காட்டுகள்:

• ஒரு குளத்தின் அடிப்பகுதியில் ஒரு டைவரின் மீது நீரின் அழுத்தம்
• ஒரு கிணற்றின் அடிப்பகுதியில் ஒரு கிணறு துளைப்பவரின் மீது எண்ணெயின் அழுத்தம்
• ஒரு இரத்த நாளத்தின் சுவர்களில் இரத்தத்தின் அழுத்தம்

நீர்நிலை அழுத்தத்தின் விளைவுகள் என்ன?#

நீர்நிலை அழுத்தம் பல விளைவுகளை