Drukgradiïntkrêft

De drukgradiïntkrêft of gradiïntkrêft is de krêft dy't ferantwurdlik is foar de akseleraasje fan dieltsjes lucht of wetter fan in hegedrukgebiet nei in legedrukgebiet yn de atmosfear of see, dêr't wyn of streaming troch ûntstiet. De krêft wurket yn tsjinoerstelde rjochting fan de drukgradiïnt tusken hege- en legedrukgebieten en soarget derfoar dat dy lytser wurdt en it ferskil yn lucht- of wetterdruk minder wurdt.

Formule

Stel in silinder mei floeistof mei in tichtheid $\rho$, in hichte $dz$, en in oerflak $dA$. De massa fan de silinder kin útdrukt wurde as, $m=\rho \,dA\,dz$. Om de twadde wet fan Newton te brûken, $F=ma$, kin der in ferskil yn druk waarnommen wurde $dP$ (oannimmende allinnich yn de $z$-rjochting) om de resultearjende krêft, $F=-dP\,dA=\rho a\,dA\,dz$, te krijen.

De akseleraasje fan de drukgradiïntkrêft is dan,

$$a={\frac {-1}{\rho }}{\frac {dP}{dz}}.$$

De gefolgen fan de drukgradiïntkrêft wurde ornaris útdrukt op mêd fan akseleraasje ynstee fan krêft. De akseleraasje kin krekter útdrukt wurde $P$ as,

$${\vec {a}}={\frac {-1}{\rho }}{\vec {\nabla }}P.$$

De rjochting fan de resultearjende krêft (akseleraasje) is dus yn de tsjinoerstelde rjochting fan de meast flugge taname fan de druk.

Ynfloed fan de drukgradiïntkrêft op de wyn

Yn de waarkunde wurdt de drukgradiïnt op kaarten troch middel fan isobaren oanjûn. De drukgradiïnt yn it hoarizontale {\displaystyle (x,y)}(x,y)-flak stiet oeral leadrjocht op de isobaren. Hoe grutter it drukferskil oer in beskate ôfstân, hoe grutter de druk gradiïntkrêft en hoe sterker de wyn.

As de drukgradiïntkrêft de iennige krêft wêze soe, dy't op de luchtdieltsjes wurke, soe it ferskil tusken hege- en legedrukgebieten lang om let ferdwine. Oare krêften op hoarizontaal bewegende luchtdieltsjes binne bygelyks de oerflakwriuwing, de korioliskrêft en in sintrifugaalkrêft as gefolch fan it draaien fan de Ierde. By it grutskalich streamen fan luchtdieltsjes yn de hegere parten fan de atmosfear binne de drukgradiïntkrêft en de korioliskrêft almeast likernôch lykwichtich sa't de wynrjochting dy't dêrnei ûntstiet lykop rint oan de isobaren. Yn it leechste part fan de atmosfear wurdt de wriuwing in wichtige faktor dêr't de wynrjochting troch ûntstiet skean op de isobaren rint yn de rjochting fan it legedrukgebiet.

As der gjin krêften op de luchtdieltsjes wurkje stiet de wynrjochting leadrjocht op de isobaren. De dêrtroch ûntstiene wyn wurdt eulerwyn neamd en komt benammen foar op de evener, dêr't de korioliskrêft nul is.

Sjoch ek

• Luchtdruk
• Korioliskrêft

Boarnen, noaten en referinsjes

Boarnen, noaten en/as referinsjes:

Roland B. Stull (2000) Meteorology for Scientists and Engineers, Second Edition, Ed. Brooks/Cole, ISBN 0-534-37214-7.