Siła gradientu ciśnienia

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Siła gradientu ciśnienia w meteorologii – siła działająca na objętość powietrza wywołana gradientem ciśnienia. Siła ta działa od obszaru wysokiego do niskiego ciśnienia, czyli ma zwrot przeciwny do tego gradientu. Pod nieobecność innych sił, nadaje cząstce przyspieszenie w tym kierunku powodując przepływ mas powietrza. Im większa różnica ciśnień tym większe przyspieszenie, zgodnie z zależnością

 a = \frac{F}{m}=-\frac {1}{\rho} \nabla p

Wprowadzając układ współrzędnych z osią OX skierowaną w kierunku siły można ten wzór zapisać w postaci

\frac{F_x}{m}=-\frac{1}{\rho}\frac{\text{d}p}{\text{d}x}

gdzie:

a – przyspieszenie cząstki próbnej,
F – siła gradientu ciśnienia,
p – ciśnienie,
ρ – gęstość powietrza.

Gradient ciśnienia nie jest jedynym czynnikiem powodującym ruch płynu (cieczy lub w atmosferze). Inne czynniki to m.in. lepkość, siła Coriolisa. Gradient ciśnienia może być horyzontalny co powoduje przyspieszenie horyzontalne lub pionowy. W atmosferze typowe przyspieszenia pionowe są małe, z wyjątkiem przypadków burz.

W astrofizyce[edytuj | edytuj kod]

Pojęcie siły gradientu ciśnienia występuje również w innych zagadnieniach hydrodynamiki, np. jest ważnym elementem równowagi w gwiazdach. Tutaj jednak głównym skutkiem działania tej siły jest nie przyspieszanie płynu tylko równoważenie siły grawitacji.