Gå till botten med vätsketryck, en gång för alla
God kväll, Pluggakuten!
Detta är en fråga som jag stundvis förbryllats över sedan tryck introducerades som en fysikalsk storhet i fysiken. I början introducerades tryck som kraft över area, vilket är okej. Men sedan började man tala om tryck i vätskor, och där slutade jag förstå vad tryck är. Dels är tryck något som saknar riktning trots att kraften man räknar på entydigt har en riktning, och därtill finns det väl ingen "area" i en vätska? Dessutom är tryck på något sätt lika stort i en vätska i alla riktningar? Hur funkar det?
Jag visualiserade alltid tryck som infinitesimalt tunna "vattenpelare" som låg på varandra, vilket gjorde att tyngden orsakade kraften. Men tyngdkraften på vattenmolekylerna verkar ju rakt ned, inte åt sidan eller uppåt. Trots det är trycket lika stort uppåt som nedåt, givet att höjden är samma. Hur kommer det sig?
Att krafterna tar ut varandra i alla riktningar är ganska lätt att inse eftersom vätskan är i vila. Om kraften (trycket) nedåt var större än kraften uppåt skulle vätskan börja accelerera nedåt. Jag tänker att man kan likna detta vid ett slags normalkraft, på samma sätt som du får en normalkraft på ett föremål som t.ex. läggs på ett bord.
Men att från detta dra slutsatsen att kraften är lika stor i alla riktningar från en viss punkt i vätskan är lite svårare. Jag killgissar att detta har något att göra med hur energin fördelas i en partikel. Själva trycket utgörs ju av molekyler som kolliderar med närliggande molekyler så att de påverkar dem med en kraft. Partiklarna rör sig slumpmässigt åt alla håll, så det verkar rimligt att de utövar lika stor kraft i samtliga riktningar?
Jag har också varit osäker på detta, och är det nog fortfarande. Man kan studera en helt tom låda som man sänker ner i vattnet. På varje sida utövar vattnet ett tryck som är det gamla enkla tryckbegreppet.
