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压强 (11804 views - Mechanical Engineering)

壓強是分布在特定作用面上之力與該面積的比值。換句話說,是作用在與物體表面垂直方向上的每單位面積的力的大小。計式壓強是相較於該地之大氣壓的壓強。雖然壓強可用任意之力單位與面積單位進行測量,但是壓強的國際標準單位(每單位平方公尺的牛頓)也被稱作帕斯卡。 一般以英文字母「p」表示。压强與力和面積的關係如下: p = F S {\displaystyle p={\frac {F}{S}}} 其中: p {\displaystyle p} 代表壓強 F {\displaystyle F} 代表垂直作用力 S {\displaystyle S} 代表受力面積 或写成微分形式: p = − d F / d S {\displaystyle p=-\operatorname {d} \!{\mathit {F}}/\operatorname {d} \!{\mathit {S}}} 其中的负号表示力(朝向物体)与法向量的方向(从物体出发)相反。 根据上述公式,可以推导出计算液体壓強的公式: p = F S = G S = m g S = ρ V g S = ρ g h {\displaystyle p={\frac {F}{S}}={\frac {G}{S}}={\frac {mg}{S}}={\frac {\rho Vg}{S}}=\rho gh} 即: p = ρ g h {\displaystyle p=\rho gh} 其中: p {\displaystyle p} 表示壓強 ρ {\displaystyle \rho } 表示液体的密度 g {\displaystyle g} 表示重力加速度 h {\displaystyle h} 表示物体表面离液体上方的距离
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压强

压强

压强

壓強是分布在特定作用面上之力與該面積的比值。換句話說,是作用在與物體表面垂直方向上的每單位面積的的大小。計式壓強是相較於該地之大氣壓的壓強。雖然壓強可用任意之力單位與面積單位進行測量,但是壓強的國際標準單位(每單位平方公尺牛頓)也被稱作帕斯卡

一般以英文字母「p」表示。压强與和面積的關係如下:

其中:

  • 代表壓強
  • 代表垂直作用力
  • 代表受力面積

或写成微分形式:

其中的负号表示力(朝向物体)与法向量的方向(从物体出发)相反。

根据上述公式,可以推导出计算液体壓強的公式:

即:

其中:

  • 表示壓強
  • 表示液体密度
  • 表示重力加速度
  • 表示物体表面离液体上方的距离

单位

表中等号 = 表示精确值,约等号 ≈ 表示近似值,而恒等号 ≡ 表示定义值。

壓強单位
  帕斯卡(Pa) (bar) 工程大气压(at) 标准大气压(atm) (Torr) 磅力每平方英寸(psi)
1 Pa ≡ 1 牛顿/平方米 = 10−5 bar ≈ 10.197×10−6 at ≈ 9.8692×10−6 atm ≈ 7.5006×10−3 Torr ≈ 145.04×10−6 psi
1 bar = 100,000 Pa ≡ 106 达因/平方厘米 ≈ 1.0197 at ≈ 0.98692 atm ≈ 750.06 Torr ≈ 14.504 psi
1 at = 98,066.5 Pa = 0.980665 bar ≡ 1 千克力/平方厘米 ≈ 0.96784 atm ≈ 735.56 Torr ≈ 14.223 psi
1 atm = 101,325 Pa = 1.01325 bar ≈ 1.0332 at ≡ 101 325 = 760 Torr ≈ 14.696 psi
1 Torr ≈ 133.322 Pa ≈ 1.3332×10−3 bar ≈ 1.3595×10−3 at ≈ 1.3158×10−3 atm ≡ 1 毫米汞柱 ≈ 19.337×10−3 psi
1 psi ≈ 6,894.76 Pa ≈ 68.948×10−3 bar ≈ 70.307×10−3 at ≈ 68.046×10−3 atm ≈ 51.715 Torr ≡ 1 /平方英寸

壓力

發生在兩個物體接觸表面、垂直於該表面的作用力,亦可稱為壓力。通常來說,在液壓氣動大氣層等領域中提到的「壓力」指的實際上是壓強,即等於接觸表面上每單位面積所受壓力。

压强与能量密度

中子星的形成条件中,由于压强与能量的体积密度具有相同的量纲,有时使用压强来表示能量密度的数值。相关的数学关系可以在统计物理学中推得。



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