A pressão da água aumenta com a profundidade porque a água acima pesa sobre a água abaixo. A pressão pode ser medida de várias maneiras. A pressão da água pode ser facilmente calculada com uma simples equação envolvendo profundidade, densidade e gravidade.

TL; DR (muito longo; não lidos)

Quanto mais fundo você entra na água, mais mais água está acima de você - e o peso de toda aquela água aplica pressão.

Pressão e Profundidade da Água -

A água, como todas as coisas na Terra, é puxada para baixo pela força da gravidade. Cada corpo de água tem um certo peso, e esse peso empurra para baixo o que está abaixo dele. A pressão da água é o resultado do peso de toda a água acima empurrando para baixo a água abaixo. À medida que você vai mais fundo em um corpo de água, há mais água acima e, portanto, um peso maior empurrando para baixo. Esta é a razão pela qual a pressão da água aumenta com a profundidade. A pressão depende apenas da profundidade, e é a mesma em qualquer lugar a uma dada profundidade e em todas as direções.

Unidades de pressão

A pressão é medida em unidades de força (como libras, libras) .) dividido por área (polegadas quadradas, em ^{2). Outras formas de medir a pressão também são comuns. Uma unidade frequentemente conveniente é a atmosfera, atm, igual à pressão da atmosfera ao nível do mar. Tradicionalmente, a pressão é medida usando um barômetro, um dispositivo no qual uma coluna de líquido (mercúrio, tipicamente) é empurrada para cima pela pressão do ar externa. Por causa disso, a pressão é freqüentemente dada em unidades de milímetros de mercúrio (mm Hg), correspondendo ao deslocamento ao longo da coluna do barômetro.}

Calculando a pressão da água

O cálculo da pressão da água é muito direto. Imagine uma superfície plana na profundidade para a qual você deseja calcular a pressão. Tudo o que você precisa fazer é encontrar o peso de toda a água no topo daquela superfície, depois dividi-la pela área da superfície.

p = W ÷ A onde p é pressão, W é peso e A é a área.

Encontrar o peso de um corpo de água

Em um campo gravitacional, como na superfície da Terra, tudo é acelerado pela gravidade da Terra, dando-lhe peso. Se você conhece a massa de um objeto, você pode encontrar o peso multiplicando a massa pela aceleração devido à gravidade. Lembre-se da segunda lei de Newton: força (peso) é igual a massa vezes a aceleração (gravidade).

Você pode encontrar a massa, m, de um corpo de água multiplicando seu volume, V, pela sua densidade, r

m = Vr

Agora, para encontrar o peso, multiplique-o pela aceleração gravitacional, g (cerca de 9,80 m /s2 na superfície da Terra).

W = gVr

Colocando tudo junto

Agora temos todas as peças para encontrar a pressão da água a uma certa profundidade. Substituindo nossa equação pelo peso, W, em nossa equação de pressão original, obtemos:

p = gVr ÷ A

V é o volume da água acima de nossa superfície imaginária. Lembre-se, o volume é apenas o comprimento vezes a largura vezes a altura. O comprimento vezes largura porção é simplesmente a área, A. A altura é a profundidade, d. Assim, o volume V pode ser reescrito como:

V = dA

Substituindo isto em nossa equação de pressão, obtemos:

p = gdAr ÷ A

Agora podemos cancelar o A fora do topo e do fundo para obter:

p = gdr

A pressão é igual à aceleração gravitacional, g, vezes a profundidade, d, vezes o densidade da água, r. A aceleração gravitacional é 9,80 m /s ^ 2 e a densidade da água é 1 g /cm ^ 3 ou 1000 kg /m ^ 3. Colocando esses números, obtemos uma equação final de:

p = d (em metros, m) (9,80 m /s ^{2)
(1000 kg /m 3)}