Η πίεση και η δύναμη είναι δύο διαφορετικές ποσότητες, αλλά σχετίζονται επειδή η πίεση είναι η δύναμη που ασκείται ανά μονάδα επιφάνειας. Στην πραγματικότητα, εξ ορισμού, 1 Pascal ισούται με 1 Newton / meter2, που σημαίνει ότι 1 megaPascal (MPa) ισούται με 1.000 kiloNewtons (kN) / m2. Εάν γνωρίζετε την πίεση που ασκείται σε ένα φράγμα γνωστής περιοχής σε MPa, πολλαπλασιάστε επί την περιοχή σε τετραγωνικά μέτρα και, στη συνέχεια, πολλαπλασιάστε με 1.000 για να πάρετε τη συνολική δύναμη που ασκείται στο φράγμα σε kN.
Μονάδες πίεσης και δύναμης SI
Ένα pascal είναι η μονάδα πίεσης SI (μετρικό). Ισούται με 0,000145 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα. Το πρόθεμα "mega" στο σύστημα SI σημαίνει τον πολλαπλασιασμό των μονάδων με ένα εκατομμύριο (10)6), οπότε ένα megaPascal είναι 106 Pascals. Επειδή το Pascal είναι μια τόσο μικρή μονάδα πίεσης, είναι πιο συνηθισμένο να μετράμε σε megaPascals κατά την ανάλυση υδραυλικών και άλλων συστημάτων υψηλής πίεσης.
Το Newton είναι η μονάδα δύναμης SI. Ένα Newton ισούται με 0,225 λίβρες. Το πρόθεμα "kilo" σημαίνει πολλαπλασιασμό επί 1.000, οπότε ένα kiloNewton (kN) είναι 1.000 Newtons. Κατά τη μετατροπή από πίεση σε ολική δύναμη, είναι πιο βολικό να μετράτε τη δύναμη σε kiloNewtons.
Οι επιστήμονες ορίζουν το Pascal σε όρους Newtons ανά τετραγωνικό μέτρο. Εξ ορισμού, 1 Pa = 1 N / m2. Από αυτό, είναι εύκολο να αντλήσουμε τη σχέση μεταξύ megaPascals και kiloNewtons / meter2:
1 MPa = 106 Ν / μ2 = 106/103 kN / m2 = 1.000 kN / m2
Μετατροπή πίεσης σε συνολική δύναμη πολλαπλασιάζοντας την περιοχή
Η πίεση (P) ορίζεται ως δύναμη (F) ανά μονάδα επιφάνειας (A). Εάν γνωρίζετε την πίεση που ασκείται σε μια δεδομένη περιοχή, όπως τα τοιχώματα ενός υδραυλικού κυλίνδρου γνωστών μέγεθος, μπορείτε να υπολογίσετε τη συνολική δύναμη πολλαπλασιάζοντας την πίεση με την περιοχή στην οποία ασκείται: F = ΡΑ
Όταν πραγματοποιούνται μετρήσεις σε εξαρτήματα μηχανών, οι μηχανικοί συνήθως μετρούν την επιφάνεια σε τετραγωνικά χιλιόμετρα και όχι τετραγωνικά μέτρα. Εάν ακολουθήσετε αυτήν τη σύμβαση, θα χρειαστείτε τον ακόλουθο παράγοντα μετατροπής:
1 MPa = 0,001 kN / mm2
Μπορείτε επίσης να κάνετε τη λειτουργία αντίστροφα. Εάν γνωρίζετε τη συνολική δύναμη που ασκείται για τη συμπίεση ενός υγρού μέσα σε έναν υδραυλικό κύλινδρο, μπορείτε υπολογίστε την πίεση στα τοιχώματα του κυλίνδρου διαιρώντας τη δύναμη με την περιοχή στην οποία βρίσκεται ασκήθηκε: P = F / A. Κατά τη μέτρηση της περιοχής σε χιλιοστά, χρησιμοποιήστε τον ακόλουθο συντελεστή μετατροπής:
1 kN / mm2 = 1.000 MPa.