Hva er målt trykk i fysikk, trykkenheter

Se for deg en luftfylt, forseglet sylinder med et stempel montert på toppen. Hvis du begynner å skyve stempelet, vil volumet av luft i sylinderen begynne å avta, luftmolekylene vil kollidere med hverandre og med stempelet mer og mer intensivt, og trykket av trykkluft på stempelet vil øke.

Hvis stempelet nå plutselig slippes, vil trykkluften presse det kraftig oppover. Dette vil skje fordi med konstant stempelareal vil kraften som virker på stempelet fra trykkluftsiden øke. Området til stempelet forblir uendret, men kraften til gassmolekylene øker og trykket øker tilsvarende.

Eller et annet eksempel. En mann står på bakken, står på begge føttene. I denne stillingen er en person komfortabel, opplever ikke ubehag. Men hva om den personen bestemmer seg for å stå på ett ben? Han vil bøye ett ben i kneet og nå hvile på bakken med bare ett ben. I denne stillingen vil en person føle noe ubehag, siden trykket på benet har økt, og omtrent 2 ganger.Hvorfor? Fordi området som tyngdekraften nå skyver en person til bakken gjennom, er redusert med 2 ganger. Her er et eksempel på hva press er og hvor lett det kan oppdages i hverdagen.

Fysisk press

Når det gjelder fysikk, er trykk en fysisk størrelse som er numerisk lik kraften som virker vinkelrett på overflaten per arealenhet av den gitte overflaten. Derfor, for å bestemme trykket på et bestemt punkt på overflaten, deles den normale komponenten av kraften som påføres overflaten med arealet til det lille overflateelementet som denne kraften virker på. Og for å bestemme gjennomsnittstrykket over hele området, må den normale komponenten av kraften som virker på overflaten deles på det totale arealet av den overflaten.

Pascal (Pa)

Trykket måles i NE i pascal (Pa). Denne enheten for trykkmåling ble navngitt til ære for den franske matematikeren, fysikeren og forfatteren Blaise Pascal, forfatter av den grunnleggende loven om hydrostatikk - Pascals lov, som sier at trykket på en væske eller gass overføres til et hvilket som helst punkt uten endringer i alle. veibeskrivelse. For første gang ble trykkenheten "Pascal" satt i sirkulasjon i Frankrike i 1961, i henhold til dekretet om enheter, tre århundrer etter vitenskapsmannens død.

En pascal er lik trykket forårsaket av en kraft på en newton jevnt fordelt og rettet vinkelrett på en overflate på en kvadratmeter.

Pascal måler ikke bare mekanisk trykk (mekanisk spenning), men også elastisitetsmodul, Youngs modul, bulkmodul, flytegrense, proporsjonal grense, strekkfasthet, skjærmotstand, lydtrykk og osmotisk trykk. Tradisjonelt uttrykker Pascals de viktigste mekaniske egenskapene til materialer i et motstandsdyktig materiale.

Teknisk atmosfære (at), fysisk (atm), kilogram kraft per kvadratcentimeter (kgf / cm2)

I tillegg til Pascal brukes andre (utenfor systemet) enheter for å måle trykk. En av disse enhetene er «atmosfære» (c). Trykket i én atmosfære er omtrent lik det atmosfæriske trykket på jordoverflaten på nivå med verdenshavet. I dag forstås "atmosfære" som en teknisk atmosfære (c).

En teknisk atmosfære (at) er trykket som genereres av en kraft per kilogram (kgf) jevnt fordelt over et område på én kvadratcentimeter. Ett kilo kraft er på sin side lik tyngdekraften som virker på et legeme med en masse på ett kilo under forhold med gravitasjonsakselerasjon lik 9,80665 m/s2. Dermed er ett kilo kraft lik 9,80665 newton, og 1 atmosfære er nøyaktig lik 98066,5 Pa. 1 ved = 98066,5 Pa.

I atmosfærer måles for eksempel trykket i bildekk, for eksempel er det anbefalte trykket i dekkene til passasjerbussen GAZ-2217 3 atmosfærer.

Det er også en «fysisk atmosfære» (atm), definert som trykket til en kvikksølvsøyle som er 760 mm høy ved basen, mens tettheten av kvikksølv er 13 595,04 kg/m3, ved en temperatur på 0 °C og under forhold på gravitasjonsakselerasjon, lik 9,80665 m/s2.Så det viser seg at 1 atm = 1,033233 ved = 101 325 Pa.

Når det gjelder kilogram-kraften per kvadratcentimeter (kgf / cm2), tilsvarer denne ikke-systematiske trykkenheten med god nøyaktighet normalt atmosfærisk trykk, noe som noen ganger er praktisk for å evaluere ulike effekter.

Bar (bar), barium

Utenfor systemenheten er «bar» lik omtrent en atmosfære, men den er mer presis - nøyaktig 100 000 Pa. I SGS-systemet er 1 bar lik 1 000 000 dyn / cm2. Tidligere ble navnet «bar» båret av enheten som nå heter «barium» og var lik 0,1 Pa eller i CGS-systemet 1 barium = 1 dyn/cm2. Ordene "bar", "barium" og "barometer" kommer fra det samme greske ordet for "vekt".

Ofte brukes enheten mbar (millibar), lik 0,001 bar, for å måle atmosfærisk trykk i meteorologi. Og for å måle trykket på planeter der atmosfæren er veldig tynn — μbar (mikrobar), lik 0,000001 bar. På tekniske manometre er skalaen oftest gradert i søyler.

Millimeter kvikksølv (mmHg), millimeter vann (mmHg)

Ikke-millimeter kvikksølvenhet er lik 101325/760 = 133,3223684 Pa. Det er betegnet "mm Hg", men noen ganger er det betegnet "torr" - til ære for den italienske fysikeren, elev av Galileo, Evangelista Torricelli, forfatter av konseptet atmosfærisk trykk.

Enheten ble opprettet i forbindelse med en praktisk måte å måle atmosfærisk trykk med et barometer, der kvikksølvkolonnen er i likevekt under påvirkning av atmosfærisk trykk. Kvikksølv har en høy tetthet på ca. 13 600 kg/m3 og har lavt mettet damptrykk ved romtemperatur, hvorfor kvikksølv ble valgt samtidig for barometre.

Ved havnivå er atmosfæretrykket omtrent 760 mm Hg, og det er denne verdien som nå regnes som normalt atmosfærisk trykk, lik 101325 Pa eller én fysisk atmosfære, 1 atm. Det vil si at 1 millimeter kvikksølv er lik 101325/760 pascal.

I millimeter kvikksølv måles trykk i medisin, meteorologi og luftfartsnavigasjon. I medisin måles blodtrykket i mm Hg, i vakuumteknologi instrumenter for trykkmåling er gradert i mmHg sammen med søyler. Noen ganger skriver de til og med bare 25 mikron, noe som betyr kvikksølvkolonnemikron når det kommer til evakuering, og trykkmålinger gjøres med vakuummålere.

I noen tilfeller brukes millimeter vann og da 13,59 mm vannsøyle = 1 mm Hg. Noen ganger er det mer hensiktsmessig og praktisk. En millimeter av en vannsøyle, som en millimeter av en kvikksølvsøyle, er en enhet utenfor systemet lik det hydrostatiske trykket på 1 mm av en vannsøyle som denne kolonnen utøver på en flat base ved en vannsøyletemperatur på 4 °C.