O que é pressão medida em física, unidades de pressão

Imagine um cilindro selado cheio de ar com um pistão montado no topo. Se você começar a empurrar o pistão, o volume de ar no cilindro começará a diminuir, as moléculas de ar colidirão umas com as outras e com o pistão cada vez mais intensamente, e a pressão do ar comprimido no pistão aumentará.

Se o pistão for solto repentinamente, o ar comprimido o empurrará bruscamente para cima. Isso acontecerá porque, com a área do pistão constante, a força que atua no pistão do lado do ar comprimido aumentará. A área do pistão permanece inalterada, mas a força das moléculas de gás aumenta e a pressão aumenta de acordo.

Ou outro exemplo. Um homem está de pé no chão, apoiado em ambos os pés. Nesta posição, a pessoa fica confortável, não sente desconforto. Mas e se essa pessoa decidir ficar em uma perna só? Ele dobrará uma perna na altura do joelho e agora descansará no chão com apenas uma perna. Nessa posição, a pessoa sentirá algum desconforto, pois a pressão na perna aumentou e cerca de 2 vezes.Por que? Porque a área através da qual a força da gravidade agora empurra uma pessoa para o chão diminuiu 2 vezes. Aqui está um exemplo do que é pressão e com que facilidade ela pode ser detectada na vida cotidiana.

pressão física

Em termos de física, a pressão é uma quantidade física que é numericamente igual à força que atua perpendicularmente à superfície por unidade de área da superfície dada. Portanto, para determinar a pressão em um determinado ponto da superfície, a componente normal da força aplicada à superfície é dividida pela área do pequeno elemento de superfície sobre o qual essa força atua. E para determinar a pressão média sobre toda a área, a componente normal da força que atua na superfície deve ser dividida pela área total dessa superfície.

Pascal (Pa)

A pressão é medida em NE em pascais (Pa). Essa unidade de medida de pressão recebeu esse nome em homenagem ao matemático, físico e escritor francês Blaise Pascal, autor da lei básica da hidrostática - a Lei de Pascal, que afirma que a pressão sobre um líquido ou gás é transmitida a qualquer ponto sem alterações em todos instruções. Pela primeira vez, a unidade de pressão "Pascal" foi colocada em circulação na França em 1961, de acordo com o decreto sobre unidades, três séculos após a morte do cientista.

Um pascal é igual à pressão causada por uma força de um newton uniformemente distribuída e dirigida perpendicularmente a uma superfície de um metro quadrado.

Pascals medem não apenas pressão mecânica (tensão mecânica), mas também módulo de elasticidade, módulo de Young, módulo de volume, ponto de escoamento, limite proporcional, resistência à tração, resistência ao cisalhamento, pressão sonora e pressão osmótica. Tradicionalmente, os Pascals expressam as características mecânicas mais importantes dos materiais em um material resistente.

Atmosfera técnica (at), física (atm), quilograma força por centímetro quadrado (kgf/cm2)

Além do Pascal, outras unidades (fora do sistema) são usadas para medir a pressão. Uma dessas unidades é a «atmosfera» (c). A pressão em uma atmosfera é aproximadamente igual à pressão atmosférica na superfície da Terra no nível do Oceano Mundial. Hoje, "atmosfera" é entendida como uma atmosfera técnica (c).

Uma atmosfera técnica (at) é a pressão gerada por uma força por quilograma (kgf) uniformemente distribuída em uma área de um centímetro quadrado. Um quilograma de força, por sua vez, é igual à força da gravidade agindo sobre um corpo com massa de um quilograma em condições de aceleração gravitacional igual a 9,80665 m / s2. Assim, um quilograma de força é igual a 9,80665 newtons e 1 atmosfera é exatamente igual a 98066,5 Pa. 1 em = 98066,5 Pa.

Em atmosferas, por exemplo, mede-se a pressão nos pneus de automóveis, por exemplo, a pressão recomendada nos pneus do ônibus de passageiros GAZ-2217 é de 3 atmosferas.

Existe também uma «atmosfera física» (atm), definida como a pressão de uma coluna de mercúrio com 760 mm de altura na sua base, enquanto a densidade do mercúrio é de 13.595,04 kg/m3, a uma temperatura de 0 °C e em condições de aceleração gravitacional, igual a 9,80665 m/s2.Acontece que 1 atm = 1,033233 at = 101 325 Pa.

Quanto ao quilograma-força por centímetro quadrado (kgf / cm2), essa unidade não sistemática de pressão equivale com boa precisão à pressão atmosférica normal, o que às vezes é conveniente para avaliar vários efeitos.

Bar (bar), bário

Fora da unidade do sistema, «bar» é igual a aproximadamente uma atmosfera, mas é mais preciso - exatamente 100.000 Pa. No sistema SGS, 1 bar é igual a 1.000.000 dinas/cm2. Anteriormente, o nome «bar» era usado pela unidade agora denominada «bário» e era igual a 0,1 Pa ou no sistema CGS 1 bário = 1 dyn / cm2. As palavras "bar", "bário" e "barômetro" vêm da mesma palavra grega para "peso".

Freqüentemente, a unidade mbar (milibar), igual a 0,001 bar, é usada para medir a pressão atmosférica em meteorologia. E para medir a pressão em planetas onde a atmosfera é muito fina — μbar (microbar), igual a 0,000001 bar. Em manômetros técnicos, a escala geralmente é graduada em barras.

Milímetro de mercúrio (mmHg), milímetro de água (mmHg)

O não milímetro da unidade de mercúrio é igual a 101325/760 = 133,3223684 Pa. É denominado "mm Hg", mas às vezes é denominado "torr" - em homenagem ao físico italiano, aluno de Galileu, Evangelista Torricelli, autor do conceito de pressão atmosférica.

A unidade foi criada em conexão com uma maneira conveniente de medir a pressão atmosférica com um barômetro, no qual a coluna de mercúrio está em equilíbrio sob a influência da pressão atmosférica. O mercúrio tem uma alta densidade de cerca de 13.600 kg/m3 e tem uma baixa pressão de vapor saturado à temperatura ambiente, razão pela qual o mercúrio foi escolhido simultaneamente para barômetros.

Ao nível do mar, a pressão atmosférica é de aproximadamente 760 mm Hg, e é esse valor que hoje é considerado pressão atmosférica normal, igual a 101325 Pa ou uma atmosfera física, 1 atm. Ou seja, 1 milímetro de mercúrio é igual a 101325/760 pascais.

Em milímetros de mercúrio, a pressão é medida em medicina, meteorologia e navegação aérea. Na medicina, a pressão arterial é medida em mm Hg, na tecnologia de vácuo instrumentos de medição de pressão são graduados em mmHg junto com as barras. Às vezes, eles até escrevem apenas 25 mícrons, o que significa mícrons de coluna de mercúrio quando se trata de evacuação, e as medições de pressão são feitas com medidores de vácuo.

Em alguns casos, milímetros de água são usados ​​e então 13,59 mm de coluna de água = 1 mm Hg. Às vezes é mais expediente e conveniente. Um milímetro de uma coluna de água, como um milímetro de uma coluna de mercúrio, é uma unidade fora do sistema igual por sua vez à pressão hidrostática de 1 mm de uma coluna de água que esta coluna exerce sobre uma base plana a uma temperatura de coluna de água de 4 ° C.