Tekanan

Tekanan ialah daya per unit luas, P = F/A, dalam unit pascal (Pa).

• Tekanan dalam cecair P = hρg bergantung pada kedalaman dan ketumpatan sahaja, bukan bentuk bekas, dan bertindak sama rata ke semua arah.
• Tekanan atmosfera disebabkan berat lapisan udara, diukur dengan barometer merkuri dan berkurang dengan ketinggian.

Dua prinsip penting:

• Prinsip Pascal — tekanan yang dikenakan pada cecair tertutup dipindahkan sama rata ke seluruh cecair. Ini asas sistem hidraulik, di mana daya kecil pada omboh kecil menghasilkan daya besar pada omboh besar.
• Prinsip Archimedes — daya apung ke atas pada objek dalam bendalir sama dengan berat bendalir yang disesarkan. Objek terapung jika daya apung sama dengan beratnya.

Prinsip Bernoulli menyatakan tekanan bendalir berkurang apabila lajunya bertambah, menerangkan daya angkat sayap kapal terbang.

Sistem hidraulik ialah sistem yang menggunakan cecair tertutup yang tidak boleh dimampatkan untuk memindahkan tekanan dari omboh kecil ke omboh besar mengikut Prinsip Pascal, lalu menggandakan daya.

• Nisbah daya — tekanan pada kedua-dua omboh sama, jadi F₁/A₁ = F₂/A₂. Daya output lebih besar apabila luas omboh output lebih besar.
• Nisbah jarak — isipadu cecair yang dipindahkan sama, jadi A₁d₁ = A₂d₂. Omboh besar bergerak lebih sedikit; tenaga tidak dicipta.
• Cecair hidraulik mestilah tidak boleh dimampatkan. Gelembung udara mengurangkan keberkesanan sistem kerana udara boleh dimampatkan.
• Manometer mengukur tekanan gas: jika aras cecair di sebelah terbuka lebih tinggi sebanyak h, maka Pgas = Patm + hρg.
• Tekanan atmosfera di aras laut lebih kurang 76 cm Hg, bersamaan 1.01 × 10⁵ Pa.

Daya apung bergantung pada ketumpatan bendalir dan isipadu bendalir yang disesarkan, FB = ρVg:

• Objek terapung dalam keseimbangan apabila daya apung sama dengan berat objek.
• Kapal selam mengawal kedalaman dengan mengisi atau mengosongkan tangki balast dengan air, lalu mengubah berat keseluruhannya.
• Hidrometer tenggelam lebih dalam dalam cecair kurang tumpat kerana ia perlu menyesarkan isipadu yang lebih besar untuk menghasilkan daya apung yang sama.
• Belon udara panas naik kerana udara panas di dalamnya kurang tumpat daripada udara sekeliling, jadi daya apung melebihi berat keseluruhan belon.

• Kedalaman h ialah jarak menegak yang diukur dari permukaan cecair ke titik itu, bukan dari dasar bekas.
• Unit luas — tukar cm² kepada m² dengan mendarab 10⁻⁴ sebelum mengira tekanan dalam Pa.
• Tekanan jumlah — jika soalan meminta tekanan sebenar pada kedalaman tertentu, tambahkan tekanan atmosfera kepada hρg.
• Daya apung bergantung pada isipadu tersesar dan ketumpatan bendalir, bukan jisim objek. Bongkah besi dan bongkah kayu yang sama isipadu, apabila tenggelam sepenuhnya dalam air, menerima daya apung yang sama.