Ano ang sinusukat na presyon sa pisika, mga yunit ng presyon

Isipin ang isang puno ng hangin, selyadong silindro na may piston na naka-mount sa itaas. Kung sinimulan mong itulak ang piston, kung gayon ang dami ng hangin sa silindro ay magsisimulang bumaba, ang mga molekula ng hangin ay magbabangga sa isa't isa at sa piston nang higit pa at mas masinsinang, at ang presyon ng naka-compress na hangin sa piston ay tataas.

Kung ang piston ngayon ay biglang ilalabas, ang naka-compress na hangin ay itulak ito nang husto pataas. Mangyayari ito dahil sa patuloy na lugar ng piston, tataas ang puwersa na kumikilos sa piston mula sa gilid ng compressed air. Ang lugar ng piston ay nananatiling hindi nagbabago, ngunit ang puwersa ng mga molekula ng gas ay tumataas at ang presyon ay tumataas nang naaayon.

O isa pang halimbawa. Isang lalaki ang nakatayo sa lupa, nakatayo sa magkabilang paa. Sa posisyon na ito, ang isang tao ay komportable, hindi nakakaranas ng kakulangan sa ginhawa. Ngunit paano kung magpasya ang taong iyon na tumayo sa isang paa? Ibaluktot niya ang isang paa sa tuhod at ngayon ay magpapahinga sa lupa gamit ang isang paa lamang. Sa posisyon na ito, ang isang tao ay makakaramdam ng ilang kakulangan sa ginhawa, dahil ang presyon sa binti ay tumaas, at mga 2 beses.Bakit? Dahil ang lugar kung saan itinutulak ngayon ng puwersa ng grabidad ang isang tao sa lupa ay bumaba ng 2 beses. Narito ang isang halimbawa ng kung ano ang presyon at kung gaano kadali ito matukoy sa pang-araw-araw na buhay.

Pisikal na presyon

Sa mga tuntunin ng pisika, ang presyon ay isang pisikal na dami na ayon sa bilang ay katumbas ng puwersang kumikilos patayo sa ibabaw sa bawat yunit na lugar ng ibinigay na ibabaw. Samakatuwid, upang matukoy ang presyon sa isang tiyak na punto sa ibabaw, ang normal na bahagi ng puwersa na inilapat sa ibabaw ay nahahati sa lugar ng maliit na elemento sa ibabaw kung saan kumikilos ang puwersang ito. At upang matukoy ang average na presyon sa buong lugar, ang normal na bahagi ng puwersa na kumikilos sa ibabaw ay dapat na hatiin sa kabuuang lugar ng ibabaw na iyon.

Pascal (Pa)

Ang presyon ay sinusukat sa NE sa pascals (Pa). Ang yunit ng pagsukat ng presyur na ito ay pinangalanan bilang parangal sa French mathematician, physicist at manunulat na si Blaise Pascal, may-akda ng pangunahing batas ng hydrostatics - Pascal's Law, na nagsasaad na ang presyon sa isang likido o gas ay ipinapadala sa anumang punto nang walang pagbabago sa lahat. mga direksyon. Sa unang pagkakataon, ang yunit ng presyon na "Pascal" ay inilagay sa sirkulasyon sa France noong 1961, ayon sa utos sa mga yunit, tatlong siglo pagkatapos ng pagkamatay ng siyentipiko.

Ang isang pascal ay katumbas ng presyur na dulot ng puwersa ng isang newton na pantay na ipinamamahagi at nakadirekta patayo sa ibabaw ng isang metro kuwadrado.

Sinusukat ng Pascals hindi lamang ang mekanikal na presyon (mechanical stress), kundi pati na rin ang modulus of elasticity, Young's modulus, bulk modulus, yield point, proportional limit, tensile strength, shear resistance, sound pressure, at osmotic pressure. Ayon sa kaugalian, ipinapahayag ng Pascals ang pinakamahalagang mekanikal na katangian ng mga materyales sa isang lumalaban na materyal.

Teknikal na kapaligiran (at), pisikal (atm), puwersa ng kilo bawat square centimeter (kgf / cm2)

Bilang karagdagan sa Pascal, ang iba pang (sa labas ng system) na mga yunit ay ginagamit upang sukatin ang presyon. Ang isa sa mga yunit na ito ay «atmosphere» (c). Ang presyon sa isang atmospera ay humigit-kumulang katumbas ng atmospheric pressure sa ibabaw ng Earth sa antas ng World Ocean. Ngayon ang "atmosphere" ay nauunawaan bilang isang teknikal na kapaligiran (c).

Ang isang teknikal na kapaligiran (at) ay ang presyur na nabuo ng isang puwersa bawat kilo (kgf) na pantay na ipinamamahagi sa isang lugar na isang square centimeter. Ang isang kilo ng puwersa, naman, ay katumbas ng puwersa ng gravity na kumikilos sa isang katawan na may mass na isang kilo sa ilalim ng mga kondisyon ng gravitational acceleration na katumbas ng 9.80665 m / s2. Kaya, ang isang kilo ng puwersa ay katumbas ng 9.80665 newtons, at ang 1 atmospera ay eksaktong katumbas ng 98066.5 Pa. 1 sa = 98066.5 Pa.

Sa mga atmospheres, halimbawa, ang presyon sa mga gulong ng kotse ay sinusukat, halimbawa, ang inirerekumendang presyon sa mga gulong ng pampasaherong bus na GAZ-2217 ay 3 atmospheres.

Mayroon ding "pisikal na kapaligiran" (atm), na tinukoy bilang ang presyon ng isang haligi ng mercury na 760 mm ang taas sa base nito, habang ang density ng mercury ay 13,595.04 kg / m3, sa temperatura na 0 ° C at sa ilalim ng mga kondisyon ng gravitational acceleration, katumbas ng 9.80665 m / s2.Kaya lumalabas na ang 1 atm = 1.033233 sa = 101 325 Pa.

Tulad ng para sa kilo-force bawat square centimeter (kgf / cm2), ang hindi sistematikong yunit ng presyon ay katumbas ng mahusay na katumpakan sa normal na presyon ng atmospera, na kung minsan ay maginhawa para sa pagsusuri ng iba't ibang mga epekto.

Bar (bar), barium

Sa labas ng system unit «bar» ay katumbas ng humigit-kumulang isang kapaligiran, ngunit ito ay mas tumpak - eksaktong 100,000 Pa. Sa sistema ng SGS, ang 1 bar ay katumbas ng 1,000,000 dynes / cm2. Dati, ang pangalan na «bar» ay dinala ng yunit na ngayon ay tinatawag na «barium» at katumbas ng 0.1 Pa o sa sistema ng CGS 1 barium = 1 dyn / cm2. Ang mga salitang "bar", "barium" at "barometer" ay nagmula sa parehong salitang Griyego para sa "timbang".

Kadalasan ang unit mbar (millibar), katumbas ng 0.001 bar, ay ginagamit upang sukatin ang atmospheric pressure sa meteorology. At upang sukatin ang presyon sa mga planeta kung saan ang kapaligiran ay napakanipis — μbar (microbar), katumbas ng 0.000001 bar. Sa mga teknikal na manometer, ang sukat ay madalas na nagtapos sa mga bar.

Milimeter ng mercury (mmHg), milimetro ng tubig (mmHg)

Ang non-millimeter ng mercury unit ay katumbas ng 101325/760 = 133.3223684 Pa. Ito ay tinutukoy na "mm Hg", ngunit kung minsan ito ay tinutukoy na "torr" - bilang parangal sa Italyano na pisiko, estudyante ni Galileo, Evangelista Torricelli, may-akda ng konsepto ng atmospheric pressure.

Ang yunit ay nilikha na may kaugnayan sa isang maginhawang paraan ng pagsukat ng presyon ng atmospera na may isang barometer, kung saan ang haligi ng mercury ay nasa balanse sa ilalim ng impluwensya ng presyon ng atmospera. Ang Mercury ay may mataas na density na humigit-kumulang 13,600 kg/m3 at may mababang saturated vapor pressure sa temperatura ng silid, kaya naman ang mercury ay pinili nang sabay-sabay para sa mga barometer.

Sa antas ng dagat, ang presyon ng atmospera ay humigit-kumulang 760 mm Hg, at ang halagang ito ay itinuturing na ngayon na normal na presyon ng atmospera, katumbas ng 101325 Pa o isang pisikal na kapaligiran, 1 atm. Iyon ay, 1 millimeter ng mercury ay katumbas ng 101325/760 pascals.

Sa millimeters ng mercury, ang presyon ay sinusukat sa medisina, meteorolohiya at aviation navigation. Sa medisina, ang presyon ng dugo ay sinusukat sa mm Hg, sa teknolohiyang vacuum mga instrumento sa pagsukat ng presyon ay nagtapos sa mmHg kasama ng mga bar. Minsan ay sumusulat lang sila ng 25 micron, na nangangahulugang mercury column micron pagdating sa evacuation, at ang mga pagsukat ng presyon ay ginagawa gamit ang mga vacuum gauge.

Sa ilang mga kaso, millimeters ng tubig ang ginagamit at pagkatapos ay 13.59 mm water column = 1 mm Hg. Minsan ito ay mas kapaki-pakinabang at maginhawa. Ang millimeter ng water column, tulad ng millimeter ng mercury column, ay isang unit sa labas ng system na katumbas naman ng hydrostatic pressure na 1 mm ng water column na ginagawa ng column na ito sa flat base sa temperatura ng water column na 4 °C.