Me pēhea te tatau i te pēhanga waipū
He ariā nui te pēhanga waipū i roto i te ahupūngao wai, e kitea pinepinetia ana i roto i te oranga o ia rā, mai i te mahi a ngā tāke wai, ngā tāke wai, me ngā waka ruku ki te ine i te pēhanga toto me ngā taputapu motuhake. I roto i te whakarāpopototanga, ko te pēhanga waipū te pēhanga e pāngia ana e te wai e takoto ana nā te awe o te kaha ā-papa. Ko te hohonu ake o te pūwāhi i roto i te wai, ko te nui ake o te pēhanga e pāngia ana e taua pūwāhi. Ka matapakihia e tēnei tuhinga te whakamāramatanga, te tātai, ngā mahi tatau, ngā tauira rapanga, me ngā tono mahi o te pēhanga waipū.
Te Mārama ki te Pēhanga Waipūmau
Ko te pēhanga te kaha e pā ana ki tētahi mata mō ia horahanga. I roto i tētahi wai e takoto kau ana, ka puta te pēhanga mai i te taumaha o te wai. Nō reira, ka pāngia te pēhanga waipū e te hohonutanga, te mātotorutanga wai, me te whakaterenga ā-papa. Ka mahi ōrite tēnei pēhanga i ngā taha katoa i tētahi pūwāhi, nō reira ka pāngia ngā pakitara o tētahi ipu, te raro o tētahi puna kaukau, me tētahi mea e rumakina ana ki roto i te wai e te pēhanga mai i te wai.
Ko te āhuatanga tino māmā te kite ka puta ina ruku koe i roto i te puna kaukau, i te moana rānei: ka piki te pēhanga i roto i ō taringa i a koe e heke hohonu ana. Ka puta tēnei nā te mea ka piki te pēhanga wai i te hohonutanga.
Tātai Pēhanga Wairewa
Ko te tātai taketake mō te pēhanga wai i tētahi hohonutanga ko:
P = ρ gh
Ngā Mōhiohio:
– P = pēhanga waipū (Pascal, Pa)
– ρ (rho) = te mātotoru wai (kg/m³)
– g = te whakaterenga nā te kaha ā-papatipu (m/s²), ko te tikanga he 9,8 m/s², he maha rānei ka whakaawhiwhia ki te 10 m/s² hei whakahaere i ngā tataunga.
– h = te hohonutanga mai i te mata wai (m)
E pā ana tēnei tātai ki ngā wai ōrite (e kiia ana he pumau te mātotoru) me ngā wai e okioki ana.
Pēhanga Katoa (Mēnā he Pēhanga Mata)
I ētahi wā, ka pāngia hoki te mata wai e tētahi pēhanga, hei tauira, te pēhanga o te hau. Mēnā e hiahia ana tātou ki te tatau i te pēhanga katoa i te hohonutanga h, kāti:
P_tapeke = P_mata + ρ gh
Mō ngā mata e pā ana ki te hau, ko te P_surface te pēhanga o te hau (tata ki te 101.325 Pa i te taumata moana). Heoi, i roto i te maha o ngā raruraru kura, ka warewarehia te pēhanga o te hau, ka tatauhia motuhake rānei i ētahi wā ina hiahiatia.
He aha i piki ai te pēhanga waipū i te hōhonutanga?
I roto i te ariā, ko te hohonu ake o te pūwāhi i roto i te wai, ko te nui ake o te taumaha o te pou wai i runga ake i taua pūwāhi. Ka panaia e tēnei taumaha ki raro te pūwāhi i raro iho, ka piki ake te pēhanga.
Ngā mea nui hei mārama:
1. Kāore te pēhanga waipū e whakawhirinaki ana ki te āhua o te ipu. Ka puta te pēhanga ōrite i te ipu roa, whaiti, poto, whānui rānei i te hohonutanga ōrite (me te wai ōrite).
2. Ko te pēhanga e whakawhirinaki ana ki te hohonu poutū, ehara i te tawhiti kōpiko, i te tūnga whakapae rānei.
3. He nui ake te pēhanga mēnā he nui ake te mātotoru o te wai (hei tauira, he nui ake te pēhanga o te wai moana i te wai māori i te hohonutanga ōrite).
Ngā Hipanga hei Tātai i te Pēhanga Waipūmau
Anei tētahi tikanga māmā hei tatau i te pēhanga hydrostatic:
1. Tāutuhia te wai i whakamahia
Whakatauhia te kiato (ρ). Tauira:
– Wai māori: tata ki te 1000 kg/m³
– Wai moana: tata ki te 1025 kg/m³
– Hinu: rerekē, he maha ngā wā tata ki te 800–900 kg/m³
– Te Mekuri: tata ki te 13.600 kg/m³
2. Whakatauhia te hohonutanga o te pūwāhi (h)
Kia tino mōhio koe he mita ngā waeine. Mēnā kei roto i te henemita te hohonu, hurihia ki ngā mita mā te wehewehe mā te 100.
3. Whakatauhia te whakaterenga nā te kaha ā-papa (g)
Whakamahia te 9,8 m/s², te 10 m/s² rānei, e ai ki ngā tohutohu o te pātai.
4. Whakakapia ki te tātai P = ρgh
Tātaihia, ā, kia tino mōhiotia ko te waeine hua ko Pascal (Pa).
5. Mēnā ka pātaihia te pēhanga katoa
Tāpirihia te pēhanga o te mata: P_tapeke = P_mata + ρgh.
Tauira o te Tātaitanga Pēhanga Wairewa
Tauira 1: Te Pēhanga i te Papa o te Puna Kaukau
Kei roto i tētahi puna kaukau he wai māori e 2 mita te hohonu. He aha te pēhanga wai i te raro o te puna kaukau? Whakamahia te g = 10 m/s².
E mōhiotia ana:
– ρ = 1000 kg/m³
– karamu = 10 m/s²
– h = 2 mita
Hitungan:
P = ρgh = 1000 × 10 × 2 = 20.000 Pa
Nō reira, ko te pēhanga waipū i te raro o te puna kaukau he 20.000 Pa.
Tauira 2: Te Pēhanga Katoa me te Pēhanga Āhuarangi
Kei te hohonutanga o te 3 m tētahi pūwāhi i roto i te wai māori i roto i tētahi puna tuwhera. Tātaihia te pēhanga katoa mēnā ko te pēhanga o te hau he 101.325 Pa, g = 9,8 m/s².
E mōhiotia ana:
– Mata_P = 101.325 Pa
– ρ = 1000 kg/m³
– karamu = 9,8 m/s²
– h = 3 mita
P_waikawa = 1000 × 9,8 × 3 = 29.400 Pa
P_tapeke = 101.325 + 29.400 = 130.725 Pa
Nō reira, ko te pēhanga katoa he tata ki te 130.725 Pa.
Tauira 3: Te Whakataurite i te Wai me te Hinu
Kei roto i te tāke he hinu, ko te mātotorutanga he 800 kg/m³. Tātaihia te pēhanga waipū i te hohonutanga o te 5 m mēnā ko te g = 10 m/s².
P = ρgh = 800 × 10 × 5 = 40.000 Pa
Ko te pēhanga waipū i taua hohonutanga he 40.000 Pa. Whakatauritea tēnei ki te wai (ρ = 1000): Ko te P he 50.000 Pa. E whakaatu ana tēnei ka pā te mātotoru ki te pēhanga.
Ngā Wāhanga Pēhanga me ngā Tahuritanga
Ko te pēhanga e whakaatuhia ana i roto i:
– Pākara (Pa) = N/m²
– kPa (kilopascals) = 1000 Pa
– pae = 100.000 Pa
– atm = 101.325 Pa
Hei tauira, ka taea te tuhi i te pēhanga o te 20.000 Pa hei 20 kPa.
Te Whakamahinga o te Pēhanga Waipū i te Oranga o Ia Rā
1. Pā
Ka matotoru ake ngā pakitara o te tāhuna i te raro nā te mea ka piki ake te pēhanga wai i ngā hohonutanga. He pānga tika tēnei o te pēhanga waipū.
2. Ngā Tāke Wai me ngā Pourewa
Ka whakamahia e ngā pourewa wai te mātāpono e pāngia ana te pēhanga e te teitei o te pou wai (h). Ka teitei ake te pourewa, ka nui ake te pēhanga wai ka taea te tuku ki ngā kāinga.
3. Ngā ruku moana me te ruku
Me hanga ngā ruku wai ki ngā hanganga pakari nā te mea ka piki haere te pēhanga i te hohonutanga. Waihoki, ka whakamahia e ngā ruku he taputapu manawa nā te mea he nui te pēhanga.
4. Te Whakatō me te Whakawhitinga
I te nuinga o te wā ka iri ngā wai uaua ki runga ake i te tūranga o te tinana o te tūroro, ā, mā te rerekētanga o te teitei ka puta he pēhanga waipū hei āwhina i te rere o te wai.
Ngā Hapa Noa i te Tātaitanga i te Pēhanga Wairewa
Ko ētahi hapa noa:
– Kāore e whakarerekē i ngā waeine hohonu mai i te cm ki te m.
– Te whakamahi papatipu (kg) вместо kiato (kg/m³).
– Ki te whakaaro ko te pēhanga e whakawhirinaki ana ki te rahinga katoa o te wai, engari ko te hohonu te mea nui.
– I wareware ki te tāpiri i te pēhanga o te hau i te wā i tonoa ai mō te pēhanga katoa.
Whakamutunga
He tino māmā te tatau i te pēhanga wai ātete: whakamahia te tātai P = ρgh. Ka piki te pēhanga i te hohonutanga, ka pāngia e te mātotoru wai me te whakaterenga ā-papa. I ētahi wā, kei roto hoki i te pēhanga katoa ngā pēhanga mata pērā i te pēhanga hauātea. Mā te mārama ki te ariā me ngā mahi tatau, ka taea e koe te whakamahi i te pēhanga wai ātete ki ngā raruraru ahupūngao me ngā āhuatanga o ia rā, pērā i te hoahoa hanganga wai, ngā pūnaha tohatoha wai, tae atu ki te haumaru ruku.
Ki te hiahia koe, ka taea e au te hanga i ētahi pātai whakaharatau me ngā kōrero, i tētahi ripanga mātotoru rānei o ngā momo wai e whakamahia ana i roto i ngā tataunga.
