پاسکال توضیح داد: راهنمای ساده شده برای سر استخوان

آیا با پاسکال به عنوان واحد فشار برخورد کرده اید و کاملاً مطمئن نیستید که چیست؟ فشار ممکن است کمی گیج کننده باشد. بسته به اینکه در کدام کشور هستید و صنعت کاربرد، چند واحد مختلف فشار وجود دارد که هنوز مورد استفاده رایج هستند. واحدهای فشار شامل پوند بر اینچ مربع (PSI)، بار و البته پاسکال و همچنین واحدهای مبهم دیگر برای اندازه گیری فشار اتمسفر (atm) و غیره است.

در این مقاله، ما تنها بر روی واحد پاسکال (Pa) تمرکز می کنیم، زیرا این واحد استاندارد پذیرفته شده توسط سیستم بین المللی واحدها (SI) است.

تاریخچه پاسکال

واحدهای Pa به نام بلز پاسکال، ریاضیدان و فیزیکدان قرن هفدهمی نامگذاری شده اند. او پیشگام و مشارکت کننده مهمی در هر دو زمینه بود، از جمله آزمایش‌های متعدد او با فشارسنج‌ها. تصمیم گرفته شد که از نام او به عنوان واحد SI برای فشار در کنفرانس عمومی اوزان و معیارها در سال 1971 استفاده شود.

تعریف

یک واحد پاسکال در واحدهای پایه به صورت تعریف شده است 1 کیلوگرم بر متر مربع مربع (1 کیلوگرم در میلی ثانیه2) یا 1 نیوتن بر متر مربع (1 نیوتن بر متر2).

به زبان ساده، فشار اعمال شده توسط یک نیوتن نیرویی را که در یک زاویه قائم بر مساحت یک متر مربع اعمال می کند، اندازه گیری می کند.

استفاده می کند

واحد پاسکال اغلب توسط دانشمندان، مهندسان و تکنسین ها برای اندازه گیری فشار استفاده می شود و در کشورهایی که سیستم متریک را اتخاذ کرده اند، جایگزین PSI می شود. استثناها کشورهایی هستند که اندازه گیری امپریال هنوز در آنها استفاده می شود، مانند ایالات متحده، یا کشورهایی که معمولا از هر دو استفاده می کنند، مانند انگلستان.

همچنین می توان از آن برای اندازه گیری استرس استفاده کرد. به عنوان مثال، ژئوفیزیکدانان اغلب از گیگاپاسکال برای مطالعه تنش های زمین ساختی در صفحات زمین استفاده می کنند.

دانشمندان و مهندسان مواد از پاسکال در اندازه گیری سفتی و مقاومت کششی و فشاری مواد استفاده می کنند.

واحد هکتوپاسکال (1hPa=100Pa) برای اندازه گیری فشار هوای هواشناسی استفاده می شود.

اندازه گیری فشار

فشار بر حسب پاسکال اندازه گیری می شود. همانطور که قبلا ذکر شد، اندازه گیری فشاری است که توسط نیرو بر روی یک منطقه خاص اعمال می شود.

فرمول F=A می توان برای نشان دادن تناسب نیرو (F) و مساحت (A) استفاده کرد.

این را می توان به ترتیب زیر تنظیم کرد:

= F/A.

بیایید به چند مثال نگاهی بیندازیم که به خوبی کاربرد فرمول فشار را نشان می دهد.

تصور کنید مردی انگشت شست خود را با نیروی 200 نیوتن به دیوار فشار می دهد. سطح شست او که با دیوار در تماس است 0004/0 متر است2. برای محاسبه فشار:

= F/A = 200/0.0004 = 500 000 Pa یا 500 کیلو پاسکال (کیلو پاسکال)

حالا بیایید تصور کنیم که از همان نیرو برای فشار دادن یک پین یا چسب به همان دیوار استفاده کنیم. این بار سطح در تماس با دیوار فقط سر پین است، 0.0000004 متر کوچک.2. اگر دوباره محاسبه را انجام دهیم، دریافت می کنیم:

= F/A = 200/0.0000004 = 50 000 000 Pa یا 50 MPa (مگا پاسکال)

این توضیح می دهد که چرا با فشار دادن یک سنجاق کششی به داخل دیوار، زمانی که نیروی فشار متوسط ​​انسانی اعمال می شود، اغلب به دیوار نفوذ می کند، در حالی که انگشت شست شما این کار را نمی کند.

تبدیل های رایج

در اینجا برخی از تبدیل های رایج برای واحدهای فشار که اغلب استفاده می شود آورده شده است:

  • 1 پاسکال = 0.00001 بار
  • 1 پاسکال = 0.00014503773801 پوند نیرو/اینچ مربع (psi)
  • 1 پاسکال = 0.0000098692316931 اتمسفر (اتمسفر، استاندارد)
  • 1 اتمسفر = 101325 Pa یا 101.325 کیلو پاسکال. شما اغلب این مقدار را به عنوان فشار مرجع خواهید یافت. به عنوان مثال، در برخی استانداردهای ملی و بین المللی از جمله ISO 5024، 2533 و 2787 استفاده می شود.

مدول یانگ

پاسکال اغلب به عنوان واحد اندازه گیری مدول یانگ استفاده می شود، که یک ثابت عددی است که خاصیت ارتجاعی مواد جامد تحت کشش یا فشار را توصیف می کند. هر چه این مقدار بیشتر باشد، مواد الاستیک کمتری دارند.

به عنوان مثال، نایلون دارای مدول یانگ در حدود 2-4 گیگا پاسکال است، در حالی که الماس دارای مدول یانگ 1220 گیگا پاسکال است.

قانون پاسکال

سهم قابل توجه پاسکال در علوم فیزیکی قانون پاسکال است. این یک اصل مکانیک سیالات است که بیان می کند که تغییر فشار در هر نقطه از سیال، همان تغییر را در همه جای آن بدنه سیال ایجاد می کند. این به توسعه سیستم های هیدرولیک کمک کرد.

آیا نیاز به تبدیل بین پاسکال و واحدهای دیگر دارید؟ از مبدل واحد Matmatch استفاده کنید.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *