فشار
از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد.
فشار عبارتست از نیروی عمودی وارده بر واحد سطح که با علامت اختصاری p نشان داده می‌شود. این کمیت در گازها نقش عمده را ایفا می‌کند زیرا یکی از کمیات مشخصه گاز است، از این رو بیشتر قوانین فشار در گازها نهفته شده و به دست آوردن معادله حالت گاز به کار برده می‌شود.
فهرست مندرجات |
[ویرایش] مفهوم فشار
اثر نیرو بر روی یک سطح بستگی دارد که نیرو چگونه اعمال شود. شخصی که کفش ورزشی میخ دار پوشیده. میخ کفشهایش در زمین فرو می‌رود در صورتیکه کفش معمولی بر زمین آسیب نمیرساند. نکته قابل توجه این است که در هر دو مورد نیرویی که بر سطح وارد می‌شود یکسان بوده و همان نیروی وزن اوست. اختلاف میان این دو حالت در این است که کفش ورزشی نیرو را بر سطح کوچکی وارد می‌کند.
میخ کفشها مقدار نیروی کل را تغییر نمیدهد، بلکه نیرو بر واحد سطح را به شدت افزایش می‌دهد. که کمیت نیروی وارد بر واحد سطح نیز فشار نام دارد. به زبان ریاضی فشار بصورت زیر بیان می‌شود:
P=F/A که در آن P فشار، F نیرو و A سطح مقطع اثر نیرو است.
اسکی‌بازان موقع اسکی کفش اسکی میپوشند زیرا دارای سطح مقطع بزرگ‌تری است و فشار وارد بر سطح را کاهش می‌دهد. چاقو به خاطر سطح مقطع بسیار کوچک تماس با اجسام (مثلاً دست) در اثر اعمال مقدار نیروی هر چند ناچیز، نیروی واحد سطح (فشار) بزرگ‌تری را ایجاد کرده و سبب برش اجسام می‌شود.
[ویرایش] یکای فشار
فشار با یکاهای مختلفی بیان می‌شود. یکای استاندارد ما در دستگاه SI پاسکال است که برابر(1Pa=1N/m2) است. یک پاسکال برابر مقدار یک نیوتن نیروست که بر یک متر مربع سطح جسمی وارد می‌گردد. بهترین یکایی که می‌تواند مرجعی برای سایر یکاها به کار برده شود اتمسفر یا جو است که به صورت فشار متوسط هوا در سطح دریا تعریف می‌شود.
چون پاسکال یکای کوچکی برای فشار است معمولاً از کیلوپاسکال (kpa) که برابر 1000 پاسکال است، استفاده می‌کنند. هر جو(اتمسفر) برابر ۱۰۱۳۲۵ پاسکال است. هواشناسان از واحد میلی بار استفاده می‌کنند که برابر یک دهم پاسکال است. از سایر واحدهای فشار می‌توان دین بر سانتیمتر مربع (dyn/cm2) یا torr را نام برد.
چون در اندازه گیری فشار در لوله U شکل از طول سنجی مایع جیوه به فشارسنجی پی می‌‌برند، واحد سانتیمتر جیوه (cmHg) نیز برای کمیت فشار به غلط مرسوم شده است.
[ویرایش] چگونگی اندازه گیری فشار
فشار را به کمک دستگاههای فشارسنج اندازه میگیرند. عمده‌ترین فشارسنجها که بر حسب سازوکار کارشان نام گذاری شده است عبارت‌اند از:
- فشارسنج لوله U شکل
- فشارسنج مکلئود
- فشارسنج جیوه‌ای
- فشارسنج ترموکوپل
- فشارسنج صوتی
- فشارسنج خازنی
- فشارسنج گاز ایده آل
ساده‌ترین و معروترین آنها فشار سنج لوله U شکل است که در آن مقداری جیوه در لوله U شکل ریخته شده و میزان اختلاف فشار محیط (هوا که برابر p0 است) و ماده درون فشارسنج که بر مایع جیوه فشار وارد می‌کند از طریق اختلاف ارتفاع ستون مایع جیوه اندازه گیری می‌شود. بنابراین از این طریق فشار واقعی را می‌توانیم به دست آوریم: «P=P0+ρg(h-h0) در رابطه اخیر P فشار و ρ چگالی ماده و P0 فشار اتمسفر، h0 ارتفاع ستون مایع در فشار اتمسفر، g شتاب جاذبه و h ارتفاع ستون مایع در فشار ماده است.
[ویرایش] جستارهای وابسته
- جو
- فشار جو
- فشار تک محوره
- فشار دو محوره
- فشار ایزواستاتیک
[ویرایش] منابع
برداشت از دانشنامهٔ رشد
