Tryck i vätskor och gas

I en vätska eller en gas är trycket alltid lika stort i alla riktningar. Om man dyker i en simbassäng behöver man inte dyka särskilt djupt för att upptäcka att det gör ont i öronen. Trumhinnan i örat utsätts nämligen för vattentrycket. Befinner man sig på 4 meters djup har man en ganska stor mängd vatten över sig. Vattnet pressar tyngd. Det är precis samma sak som att lägga sig på marken och placera en stor sten över sig. Trycket känns både mot mage och rygg. På tio meters vattendjup utsätts kroppen för ett tryck på 10 N/cm². Det är samma sak som att placera 1-kilograms vikter på varje kvadratcentimeter av kroppen.

Luftens tryck fungerar på samma sätt som trycket i vatten. Eftersom luft har låg densitet klarar vi trycket mot vår kropp. Jorden omges av ett tjockt luftlager som kallas atmosfären. Detta luftlager är ungefär 1000 km tjockt. Det betyder att vi faktiskt bär en luftpelare som är ca 1000 km hög på våra huvuden när vi befinner oss vid jordytan. Ju högre upp i atmosfären vi kommer desto mindre är lufttrycket. Ett flygplan på 10 000 m höjd utsätts för ett mycket lägre lufttryck än ett plan som befinner sig på marken. För att passagerarna skall kunna klara att flyga på så hög höjd måste trycket i flygplanets passagerarutrymme vara högre än lufttrycket utanför planet. Om man skulle öppna ett fönster i flygplanet på den höjden skulle luften i flygplanet sugas ut. Naturen försöker alltid utjämna alla skillnader, även tryckskillnader. Om trycket vore högre utanför än inne i planet skulle luft istället sugas in.

Normalt lufttryck vid jordytan är 1013 hPa. Lufttrycket har även med vädret att göra. Vindar uppstår just på grund av skillnader i lufttryck. Trycket i en gas eller vätska beror på densiteten. I en vätska med hög densitet är trycket högre än i en vätska med låg densitet. Att dyka i en bassäng med kvicksilver vore inte särskilt nyttigt av flera skäl. Bland annat skulle trumhinnorna utsättas för ett mycket högre tryck än om man dyker i vatten. Det beror på att kvicksilver har ca 13-14 ggr större densitet än vatten.

Densitet har också med lyftkraft att göra. Att en båt flyter i vatten beror på vattnets lyftkraft. Ju större densitet en vätska har desto större blir vätskans lyftkraft. En varmluftsballong flyger tack vare att luften inne i ballongen värms upp. När luften värms upp utvidgas den och blir därför tunnare. Eftersom den svalare luften utanför ballongen har högre densitet än luften inne i ballongen påverkas ballongen av en lyftkraft från den svalare luften. Den 'flyter' på den kallare luften.

Ett flygplan flyger också tack vare skillnader i lufttryck. En flygplansvinge är utformad så att luften som delas av vingen måste gå olika lång väg för att passera vingen. På vingens ovansida måste luften gå en längre sträcka och tunnas därför ut. Då skapas ett undertryck på ovansidan och en lyftkraft under vingen. Planet lyfter!