Что такое калькулятор манометра?
Манометр — это простой прибор, который измеряет давление, уравновешивая его весом столба жидкости. Этот калькулятор использует гидростатическое соотношение \(P = \rho \cdot g \cdot h\) и переводит высоту столба жидкости в разность давлений. Это универсальный физический инструмент — он работает в любой точке мира и не привязан к нормам какой-либо страны.
Как пользоваться калькулятором
Введите три величины: плотность жидкости \(\rho\) в килограммах на кубический метр (вода ≈ 1000, ртуть ≈ 13600), ускорение свободного падения \(g\) (на Земле ≈ 9,81 м/с²) и высоту столба жидкости \(h\) в метрах. Калькулятор выдаст разность давлений в паскалях, а также пересчитает её в килопаскали, бары, миллиметры ртутного столба и фунты на квадратный дюйм (psi).
Разбор формулы
Давление, которое создаёт неподвижный столб жидкости, зависит только от его вертикальной высоты, а не от формы или площади сечения. Плотность (\(\rho\)) показывает, насколько тяжела жидкость в единице объёма, ускорение свободного падения (\(g\)) определяет, насколько сильно эта масса притягивается вниз, а высота (\(h\)) — это вертикальная разница между двумя уровнями жидкости. Перемножив их, получаем избыточное давление в паскалях: $$P = \rho g h$$
Пример расчёта
Ртутный манометр (\(\rho = 13600\) кг/м³) показывает разницу высот 0,1 м на Земле (\(g = 9,81\) м/с²):
$$P = 13600 \times 9{,}81 \times 0{,}1 = 13341{,}6 \text{ Па} \approx 13{,}34 \text{ кПа} \approx 100{,}07 \text{ мм рт. ст.}$$
Частые вопросы
Почему форма трубки не имеет значения? Гидростатическое давление зависит только от вертикальной глубины, поэтому ширина и форма трубки на результат не влияют.
Какую плотность брать для воды? Чистая вода при комнатной температуре имеет плотность около 1000 кг/м³, а ртуть — около 13600 кг/м³.
Это избыточное или абсолютное давление? Результат — это разность давлений (избыточное давление), создаваемая столбом жидкости. Чтобы получить абсолютное давление, прибавьте атмосферное давление (≈101325 Па).
