Vad är uppmätt tryck i fysik, tryckenheter

Föreställ dig en luftfylld, förseglad cylinder med en kolv monterad ovanpå. Om du börjar trycka på kolven, kommer luftvolymen i cylindern att börja minska, luftmolekylerna kommer att kollidera med varandra och med kolven mer och mer intensivt, och trycket av komprimerad luft på kolven kommer att öka.

Om kolven nu plötsligt släpps, kommer tryckluften att trycka den kraftigt uppåt. Detta kommer att hända eftersom med konstant kolvarea kommer kraften som verkar på kolven från tryckluftssidan att öka. Kolvens area förblir oförändrad, men kraften hos gasmolekylerna ökar och trycket ökar i enlighet därmed.

Eller ett annat exempel. En man står på marken och står på båda fötterna. I denna position är en person bekväm, upplever inte obehag. Men vad händer om den personen bestämmer sig för att stå på ett ben? Han kommer att böja ett ben vid knät och nu vila på marken med bara ett ben. I denna position kommer en person att känna lite obehag, eftersom trycket på benet har ökat, och cirka 2 gånger.Varför? Eftersom området genom vilket tyngdkraften nu trycker en person till marken har minskat med 2 gånger. Här är ett exempel på vad tryck är och hur lätt det kan upptäckas i vardagen.

Fysisk press

När det gäller fysik är tryck en fysisk storhet som är numeriskt lika med kraften som verkar vinkelrätt mot ytan per ytenhet av den givna ytan. Därför, för att bestämma trycket vid en viss punkt på ytan, delas den normala komponenten av kraften som appliceras på ytan med arean av det lilla ytelementet som denna kraft verkar på. Och för att bestämma medeltrycket över hela området måste den normala komponenten av kraften som verkar på ytan delas med den totala arean av den ytan.

Pascal (Pa)

Trycket mäts i NE i pascal (Pa). Denna enhet för tryckmätning namngavs för att hedra den franske matematikern, fysikern och författaren Blaise Pascal, författare till hydrostatikens grundläggande lag - Pascals lag, som säger att trycket på en vätska eller gas överförs till vilken punkt som helst utan förändringar i alla vägbeskrivningar. För första gången sattes tryckenheten "Pascal" i omlopp i Frankrike 1961, enligt dekretet om enheter, tre århundraden efter vetenskapsmannens död.

En pascal är lika med trycket som orsakas av en kraft på en newton jämnt fördelad och riktad vinkelrätt mot en yta på en kvadratmeter.

Pascal mäter inte bara mekaniskt tryck (mekanisk spänning), utan även elasticitetsmodul, Youngs modul, bulkmodul, sträckgräns, proportionell gräns, draghållfasthet, skjuvhållfasthet, ljudtryck och osmotiskt tryck. Traditionellt uttrycker Pascals de viktigaste mekaniska egenskaperna hos material i ett resistent material.

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

Förutom Pascal används andra (utanför systemet) enheter för att mäta tryck. En av dessa enheter är «atmosfär» (c). Trycket i en atmosfär är ungefär lika med atmosfärstrycket på jordens yta i nivå med världshavet. Idag förstås "atmosfär" som en teknisk atmosfär (c).

En teknisk atmosfär (at) är trycket som genereras av en kraft per kilogram (kgf) jämnt fördelad över en yta på en kvadratcentimeter. Ett kilogram kraft är i sin tur lika med tyngdkraften som verkar på en kropp med en massa på ett kilogram under förhållanden med gravitationsacceleration lika med 9,80665 m/s2. Således är ett kilogram kraft lika med 9,80665 newton, och 1 atmosfär är exakt lika med 98066,5 Pa. 1 vid = 98066,5 Pa.

I atmosfärer mäts till exempel trycket i bildäck, till exempel är det rekommenderade trycket i däcken på passagerarbussen GAZ-2217 3 atmosfärer.

Det finns också en «fysisk atmosfär» (atm), definierad som trycket i en kvicksilverpelare som är 760 mm hög vid dess bas, medan kvicksilvrets densitet är 13 595,04 kg/m3, vid en temperatur på 0°C och under förhållanden av gravitationsacceleration, lika med 9,80665 m/s2.Så det visar sig att 1 atm = 1,033233 vid = 101 325 Pa.

När det gäller kilogramkraften per kvadratcentimeter (kgf / cm2) motsvarar denna icke-systematiska tryckenhet med god noggrannhet normalt atmosfärstryck, vilket ibland är praktiskt för att utvärdera olika effekter.

Bar (bar), barium

Utanför systemenheten är «bar» lika med ungefär en atmosfär, men det är mer exakt - exakt 100 000 Pa. I SGS-systemet är 1 bar lika med 1 000 000 dyn/cm2. Tidigare bar namnet «bar» av den enhet som nu kallas «barium» och var lika med 0,1 Pa eller i CGS-systemet 1 barium = 1 dyn/cm2. Orden "bar", "barium" och "barometer" kommer från samma grekiska ord för "vikt".

Ofta används enheten mbar (millibar), lika med 0,001 bar, för att mäta atmosfärstryck i meteorologi. Och för att mäta trycket på planeter där atmosfären är mycket tunn — μbar (mikrobar), lika med 0,000001 bar. På tekniska manometrar är skalan oftast graderad i staplar.

Millimeter kvicksilver (mmHg), millimeter vatten (mmHg)

Kvicksilverenheten som inte är millimeter är lika med 101325/760 = 133,3223684 Pa. Det betecknas "mm Hg", men ibland betecknas det "torr" - för att hedra den italienska fysikern, elev till Galileo, Evangelista Torricelli, författare till begreppet atmosfärstryck.

Enheten skapades i samband med ett bekvämt sätt att mäta atmosfärstryck med en barometer, där kvicksilverkolonnen är i jämvikt under påverkan av atmosfärstryck. Kvicksilver har en hög densitet på cirka 13 600 kg/m3 och har ett lågt mättat ångtryck vid rumstemperatur, varför kvicksilver valdes samtidigt för barometrar.

Vid havsnivån är atmosfärstrycket cirka 760 mm Hg, och det är detta värde som nu anses vara normalt atmosfärstryck, lika med 101325 Pa eller en fysisk atmosfär, 1 atm. Det vill säga, 1 millimeter kvicksilver är lika med 101325/760 pascal.

I millimeter kvicksilver mäts trycket inom medicin, meteorologi och flygnavigering. Inom medicin mäts blodtrycket i mm Hg, i vakuumteknik tryckmätningsinstrument är graderade i mmHg tillsammans med staplar. Ibland skriver de till och med bara 25 mikron, vilket betyder kvicksilverkolonnmikron när det kommer till evakuering, och tryckmätningar görs med vakuummätare.

I vissa fall används millimeter vatten och då 13,59 mm vattenpelare = 1 mm Hg. Ibland är det mer ändamålsenligt och bekvämt. En millimeter av en vattenpelare, som en millimeter av en kvicksilverkolonn, är en enhet utanför systemet som i sin tur är lika med det hydrostatiska trycket på 1 mm av en vattenpelare som denna kolonn utövar på en plan bas vid en vattenpelares temperatur av 4 °C.