Hydrostatische druk

Meting van de hydrostatische druk kan gebruikt worden om het niveau van vloeistof in een vat te bepalen. Wel moet dan de dichtheid van de vloeistof bekend zijn. De (atmosferische) druk boven de vloeistof moet bekend zijn en afgetrokken worden van de gemeten druk. Voor een open recipiënt is de druk boven de vloeistof de atmosferische druk. Op zeeniveau bedraagt deze, gemiddeld genomen, 101325 Pa (= 1 atm).

De druk p op een bepaalde diepte h is te berekenen met de wet van Pascal:

${\displaystyle p=p_{0}+\rho gh}$

Hierin is

• p₀ de luchtdruk aan het vloeistofoppervlak (in veel gevallen is dat de atmosferische druk)
• ρ de dichtheid van de vloeistof (kg/m³) en
• g is de sterkte van het zwaartekrachtsveld, oftewel de valversnelling, op het aardoppervlak is dit ongeveer 9,81 m/s² = 9,81 N/kg
• h de diepte onder het vloeistofoppervlak (of, anders geformuleerd, de hoogte van de vloeistofkolom boven het punt van de te berekenen druk)

Voor de vloeistof water komt dit erop neer dat de hydrostatische druk met elke 10 meter diepte toeneemt met ongeveer 1 atm of - wat ongeveer hetzelfde is - met 1 bar en ongeveer 100 000 Pascal.

Druk is gedefinieerd als een uitgeoefende kracht per oppervlakte-eenheid:

${\displaystyle p={\frac {F}{A}}}$

Bij een vloeistof geldt dat de zwaartekracht de kracht in de druk bepaalt:

${\displaystyle F_{z}=mg}$

Dus: hoe meer massa vloeistof per oppervlakte-eenheid, hoe meer druk. Hieruit volgt dat met name de diepte van de vloeistof belangrijk is en niet de absolute hoeveelheid. In formulevorm is dat als volgt te herleiden:

${\displaystyle m=\varrho V=\varrho hA}$

Dit invullen in de formule van de vloeistofdruk geeft

${\displaystyle p={\frac {F}{A}}={\frac {mg}{A}}={\frac {\varrho hAg}{A}}=\varrho hg}$

Aan bovenstaande formule moet nog wel de buitenluchtdruk worden toegevoegd, want ook die heeft invloed op de vloeistofdruk. Aan het oppervlak is de vloeistofdruk gelijk aan de buitenluchtdruk.

• Lithostatische druk
• Stijghoogte