Què es mesura la pressió en física, unitats de pressió

Imagineu un cilindre tancat ple d'aire amb un pistó muntat a la part superior. Si comenceu a empènyer el pistó, el volum d'aire del cilindre començarà a disminuir, les molècules d'aire xocaran entre elles i amb el pistó cada cop més intensament, i la pressió de l'aire comprimit al pistó augmentarà.

Si ara el pistó s'allibera de sobte, l'aire comprimit l'empeny bruscament cap amunt. Això passarà perquè amb una àrea constant del pistó, augmentarà la força que actua sobre el pistó des del costat de l'aire comprimit. L'àrea del pistó es manté sense canvis, però la força de les molècules de gas augmenta i la pressió augmenta en conseqüència.

O un altre exemple. Un home està dret a terra, dret dels dos peus. En aquesta posició, una persona està còmoda, no experimenta molèsties. Però, què passa si aquesta persona decideix posar-se sobre una cama? Doblarà una cama al genoll i ara descansarà a terra amb una sola cama. En aquesta posició, una persona sentirà una mica de molèstia, ja que la pressió sobre la cama ha augmentat, i unes 2 vegades.Per què? Perquè l'àrea a través de la qual la força de gravetat ara empeny una persona a terra ha disminuït 2 vegades. Aquí teniu un exemple de què és la pressió i amb quina facilitat es pot detectar a la vida quotidiana.

Pressió física

En termes de física, la pressió és una magnitud física que és numèricament igual a la força que actua perpendicularment a la superfície per unitat d'àrea de la superfície donada. Per tant, per determinar la pressió en un punt determinat de la superfície, la component normal de la força aplicada a la superfície es divideix per l'àrea del petit element de superfície sobre el qual actua aquesta força. I per determinar la pressió mitjana sobre tota l'àrea, la component normal de la força que actua sobre la superfície s'ha de dividir per l'àrea total d'aquesta superfície.

Pascal (Pa)

Es mesura la pressió al NE en pascals (Pa). Aquesta unitat de mesura de pressió va ser batejada en honor al matemàtic, físic i escriptor francès Blaise Pascal, autor de la llei bàsica de l'hidrostàtica - Llei de Pascal, que estableix que la pressió sobre un líquid o gas es transmet a qualsevol punt sense canvis en tot. indicacions. Per primera vegada, la unitat de pressió "Pascal" es va posar en circulació a França el 1961, segons el decret d'unitats, tres segles després de la mort del científic.

Un pascal és igual a la pressió causada per una força d'un newton uniformement distribuïda i dirigida perpendicularment a una superfície d'un metre quadrat.

Els pascals mesuren no només la pressió mecànica (estrès mecànic), sinó també el mòdul d'elasticitat, el mòdul d'Young, el mòdul a granel, el punt de fluència, el límit proporcional, la resistència a la tracció, la resistència al tall, la pressió sonora i la pressió osmòtica. Tradicionalment, els pascals expressen les característiques mecàniques més importants dels materials en un material resistent.

Atmosfera tècnica (at), física (atm), quilogram de força per centímetre quadrat (kgf / cm2)

A més de Pascal, s'utilitzen altres unitats (fora del sistema) per mesurar la pressió. Una d'aquestes unitats és «atmosfera» (c). La pressió en una atmosfera és aproximadament igual a la pressió atmosfèrica a la superfície de la Terra al nivell de l'oceà mundial. Avui "atmosfera" s'entén com una atmosfera tècnica (c).

Una atmosfera tècnica (at) és la pressió generada per una força per quilogram (kgf) uniformement distribuïda en una àrea d'un centímetre quadrat. Un quilogram de força, al seu torn, és igual a la força de la gravetat que actua sobre un cos amb una massa d'un quilogram en condicions d'acceleració gravitatòria igual a 9,80665 m/s2. Així, un quilogram de força és igual a 9,80665 newtons, i 1 atmosfera és exactament igual a 98066,5 Pa. 1 a = 98066,5 Pa.

En atmosferes, per exemple, es mesura la pressió als pneumàtics dels cotxes, per exemple, la pressió recomanada als pneumàtics de l'autobús de passatgers GAZ-2217 és de 3 atmosferes.

També existeix una «atmosfera física» (atm), definida com la pressió d'una columna de mercuri de 760 mm d'alçada a la seva base, mentre que la densitat del mercuri és de 13.595,04 kg/m3, a una temperatura de 0 °C i en condicions de acceleració gravitatòria, igual a 9,80665 m/s2.Així doncs, resulta que 1 atm = 1,033233 a = 101 325 Pa.

Pel que fa al quilogram-força per centímetre quadrat (kgf / cm2), aquesta unitat de pressió no sistemàtica equival amb una bona precisió a la pressió atmosfèrica normal, que de vegades és convenient per avaluar diversos efectes.

Bar (bar), bari

Fora de la unitat del sistema, «bar» és igual a aproximadament una atmosfera, però és més precisa: exactament 100.000 Pa. En el sistema SGS, 1 bar és igual a 1.000.000 de dines/cm2. Anteriorment, el nom de «bar» era portat per la unitat que ara s'anomena «bari» i era igual a 0,1 Pa o en el sistema CGS 1 bari = 1 dina/cm2. Les paraules "bar", "bari" i "baròmetre" provenen de la mateixa paraula grega per "pes".

Sovint s'utilitza la unitat mbar (milibar), igual a 0,001 bar, per mesurar la pressió atmosfèrica en meteorologia. I per mesurar la pressió als planetes on l'atmosfera és molt prima — μbar (microbar), igual a 0,000001 bar. En els manòmetres tècnics, l'escala es gradua més sovint en barres.

Mil·límetre de mercuri (mmHg), mil·límetre d'aigua (mmHg)

La unitat no mil·límetre de mercuri és igual a 101325/760 = 133,3223684 Pa. Es denota "mm Hg", però de vegades es denota "torr" -en honor al físic italià, estudiant de Galileu, Evangelista Torricelli, autor del concepte de pressió atmosfèrica.

La unitat es va crear en relació amb una manera convenient de mesurar la pressió atmosfèrica amb un baròmetre, en què la columna de mercuri està en equilibri sota la influència de la pressió atmosfèrica. El mercuri té una alta densitat d'uns 13.600 kg/m3 i una baixa pressió de vapor saturat a temperatura ambient, motiu pel qual es va escollir el mercuri simultàniament per als baròmetres.

A nivell del mar, la pressió atmosfèrica és d'aproximadament 760 mm Hg, i és aquest valor el que ara es considera pressió atmosfèrica normal, igual a 101325 Pa o una atmosfera física, 1 atm. És a dir, 1 mil·límetre de mercuri és igual a 101325/760 pascals.

En mil·límetres de mercuri, la pressió es mesura en medicina, meteorologia i navegació aèria. En medicina, la pressió arterial es mesura en mm Hg, en tecnologia de buit instruments de mesura de pressió es graduen en mmHg juntament amb barres. De vegades, fins i tot escriuen només 25 micres, el que significa micres de columna de mercuri quan es tracta d'evacuació, i les mesures de pressió es fan amb manòmetres de buit.

En alguns casos s'utilitzen mil·límetres d'aigua i després 13,59 mm de columna d'aigua = 1 mm Hg. De vegades és més convenient i convenient. Un mil·límetre d'una columna d'aigua, com un mil·límetre d'una columna de mercuri, és una unitat fora del sistema igual al seu torn a la pressió hidrostàtica d'1 mm d'una columna d'aigua que aquesta columna exerceix sobre una base plana a una temperatura de la columna d'aigua de 4 °C.