భౌతిక శాస్త్రంలో ఒత్తిడిని కొలుస్తారు, పీడన యూనిట్లు

పైభాగంలో మౌంట్ చేయబడిన పిస్టన్‌తో గాలితో నిండిన, మూసివున్న సిలిండర్‌ను ఊహించుకోండి. మీరు పిస్టన్‌ను నెట్టడం ప్రారంభిస్తే, సిలిండర్‌లోని గాలి పరిమాణం తగ్గడం ప్రారంభమవుతుంది, గాలి అణువులు ఒకదానితో ఒకటి మరియు పిస్టన్‌తో మరింత తీవ్రంగా ఢీకొంటాయి మరియు పిస్టన్‌పై సంపీడన గాలి ఒత్తిడి పెరుగుతుంది.

పిస్టన్ ఇప్పుడు అకస్మాత్తుగా విడుదల చేయబడితే, సంపీడన గాలి దానిని తీవ్రంగా పైకి నెట్టివేస్తుంది. ఇది జరుగుతుంది ఎందుకంటే స్థిరమైన పిస్టన్ ప్రాంతంతో, కంప్రెస్డ్ ఎయిర్ సైడ్ నుండి పిస్టన్‌పై పనిచేసే శక్తి పెరుగుతుంది. పిస్టన్ యొక్క వైశాల్యం మారదు, కానీ వాయువు అణువుల శక్తి పెరుగుతుంది మరియు తదనుగుణంగా ఒత్తిడి పెరుగుతుంది.

లేదా మరొక ఉదాహరణ. ఒక వ్యక్తి నేలపై నిలబడి, రెండు కాళ్లపై నిలబడి ఉన్నాడు. ఈ స్థితిలో, ఒక వ్యక్తి సౌకర్యవంతంగా ఉంటాడు, అసౌకర్యాన్ని అనుభవించడు. అయితే ఆ వ్యక్తి ఒంటికాలిపై నిలబడాలని నిర్ణయించుకుంటే? అతను మోకాలి వద్ద ఒక కాలును వంచి, ఇప్పుడు ఒక కాలుతో నేలపై విశ్రాంతి తీసుకుంటాడు. ఈ స్థితిలో, ఒక వ్యక్తి కొంత అసౌకర్యాన్ని అనుభవిస్తాడు, ఎందుకంటే కాలు మీద ఒత్తిడి పెరిగింది మరియు సుమారు 2 సార్లు.ఎందుకు? ఎందుకంటే ఇప్పుడు గురుత్వాకర్షణ శక్తి ఒక వ్యక్తిని భూమిపైకి నెట్టివేసే ప్రాంతం 2 రెట్లు తగ్గింది. రోజువారీ జీవితంలో ఒత్తిడి అంటే ఏమిటి మరియు దానిని ఎంత సులభంగా గుర్తించవచ్చో ఇక్కడ ఒక ఉదాహరణ ఉంది.

శారీరక ఒత్తిడి

భౌతిక శాస్త్రంలో, ఒత్తిడి అనేది భౌతిక పరిమాణం, ఇది ఇచ్చిన ఉపరితలం యొక్క యూనిట్ ప్రాంతానికి ఉపరితలంపై లంబంగా పనిచేసే శక్తికి సంఖ్యాపరంగా సమానంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ఉపరితలంపై ఒక నిర్దిష్ట బిందువు వద్ద ఒత్తిడిని నిర్ణయించడానికి, ఉపరితలంపై వర్తించే శక్తి యొక్క సాధారణ భాగం ఈ శక్తి పనిచేసే చిన్న ఉపరితల మూలకం యొక్క ప్రాంతం ద్వారా విభజించబడింది. మరియు మొత్తం ప్రాంతంపై సగటు ఒత్తిడిని నిర్ణయించడానికి, ఉపరితలంపై పనిచేసే శక్తి యొక్క సాధారణ భాగాన్ని ఆ ఉపరితలం యొక్క మొత్తం వైశాల్యంతో విభజించాలి.

పాస్కల్ (పా)

ఒత్తిడి కొలుస్తారు NE లో పాస్కల్స్లో (పా). ఈ పీడన కొలత యూనిట్ ఫ్రెంచ్ గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు, భౌతిక శాస్త్రవేత్త మరియు రచయిత బ్లైస్ పాస్కల్ గౌరవార్థం పేరు పెట్టబడింది, హైడ్రోస్టాటిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక నియమం రచయిత - పాస్కల్స్ లా, ఇది ద్రవం లేదా వాయువుపై ఒత్తిడి అన్నింటిలో మార్పులు లేకుండా ఏ బిందువుకైనా ప్రసారం చేయబడుతుందని పేర్కొంది. దిశలు. శాస్త్రవేత్త మరణించిన మూడు శతాబ్దాల తర్వాత యూనిట్లపై డిక్రీ ప్రకారం, మొదటిసారిగా, ప్రెజర్ యూనిట్ "పాస్కల్" 1961లో ఫ్రాన్స్‌లో చెలామణిలోకి వచ్చింది.

ఒక పాస్కల్ అనేది ఒక న్యూటన్ యొక్క శక్తి ఏకరీతిలో పంపిణీ చేయబడి మరియు ఒక చదరపు మీటరు ఉపరితలంపై లంబంగా నిర్దేశించబడిన శక్తి వలన కలిగే ఒత్తిడికి సమానం.

పాస్కల్‌లు యాంత్రిక ఒత్తిడి (యాంత్రిక ఒత్తిడి) మాత్రమే కాకుండా, స్థితిస్థాపకత యొక్క మాడ్యులస్, యంగ్స్ మాడ్యులస్, బల్క్ మాడ్యులస్, దిగుబడి పాయింట్, అనుపాత పరిమితి, తన్యత బలం, కోత నిరోధకత, ధ్వని ఒత్తిడి మరియు ద్రవాభిసరణ పీడనాన్ని కూడా కొలుస్తాయి. సాంప్రదాయకంగా, పాస్కల్స్ నిరోధక పదార్థంలో పదార్థాల యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన యాంత్రిక లక్షణాలను వ్యక్తపరుస్తాయి.

సాంకేతిక వాతావరణం (వద్ద), భౌతిక (atm), చదరపు సెంటీమీటర్‌కు కిలోగ్రామ్ ఫోర్స్ (kgf / cm2)

పాస్కల్తో పాటు, ఇతర (సిస్టమ్ వెలుపల) యూనిట్లు ఒత్తిడిని కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ యూనిట్లలో ఒకటి "వాతావరణం" (సి). ఒక వాతావరణంలోని పీడనం ప్రపంచ మహాసముద్రం స్థాయిలో భూమి యొక్క ఉపరితలంపై వాతావరణ పీడనానికి దాదాపు సమానంగా ఉంటుంది. నేడు "వాతావరణం" అనేది సాంకేతిక వాతావరణం (సి)గా అర్థం చేసుకోబడింది.

సాంకేతిక వాతావరణం (ఎట్) అనేది కిలోగ్రాముకు (కేజీఎఫ్) ఒక చదరపు సెంటీమీటర్ విస్తీర్ణంలో ఏకరీతిలో పంపిణీ చేయబడిన శక్తి ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే ఒత్తిడి. ఒక కిలోగ్రాము శక్తి, 9.80665 m / s2కి సమానమైన గురుత్వాకర్షణ త్వరణం పరిస్థితులలో ఒక కిలోగ్రాము ద్రవ్యరాశితో శరీరంపై పనిచేసే గురుత్వాకర్షణ శక్తికి సమానం. ఈ విధంగా, ఒక కిలోగ్రాము శక్తి 9.80665 న్యూటన్‌లకు సమానం మరియు 1 వాతావరణం సరిగ్గా 98066.5 Paకి సమానం. 1 వద్ద = 98066.5 పే.

వాతావరణంలో, ఉదాహరణకు, కారు టైర్లలో ఒత్తిడిని కొలుస్తారు, ఉదాహరణకు, ప్రయాణీకుల బస్సు GAZ-2217 యొక్క టైర్లలో సిఫార్సు చేయబడిన ఒత్తిడి 3 వాతావరణం.

"భౌతిక వాతావరణం" (atm) కూడా ఉంది, పాదరసం 760 మిమీ ఎత్తులో ఉన్న పాదరసం స్తంభం యొక్క పీడనంగా నిర్వచించబడింది, అయితే పాదరసం సాంద్రత 13,595.04 kg / m3, 0 ° C ఉష్ణోగ్రత వద్ద మరియు పరిస్థితులలో గురుత్వాకర్షణ త్వరణం, 9.80665 m/s2కి సమానం.కనుక ఇది 1 atm = 1.033233 వద్ద = 101 325 Pa.

చదరపు సెంటీమీటర్‌కు కిలోగ్రామ్-ఫోర్స్ (kgf / cm2) కొరకు, ఈ నాన్-సిస్టమాటిక్ యూనిట్ పీడనం సాధారణ వాతావరణ పీడనానికి మంచి ఖచ్చితత్వంతో సమానం, ఇది వివిధ ప్రభావాలను అంచనా వేయడానికి కొన్నిసార్లు సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది.

బార్ (బార్), బేరియం

సిస్టమ్ యూనిట్ వెలుపల «బార్» సుమారుగా ఒక వాతావరణానికి సమానంగా ఉంటుంది, కానీ ఇది మరింత ఖచ్చితమైనది - సరిగ్గా 100,000 Pa. SGS సిస్టమ్‌లో, 1 బార్ 1,000,000 డైన్‌లు / cm2కి సమానం. గతంలో, «బార్» అనే పేరు ఇప్పుడు «బేరియం» అని పిలువబడే యూనిట్ ద్వారా నిర్వహించబడింది మరియు ఇది 0.1 Pa లేదా CGS వ్యవస్థలో 1 బేరియం = 1 డైన్ / cm2కి సమానం. "బార్", "బేరియం" మరియు "బారోమీటర్" అనే పదాలు "బరువు" కోసం అదే గ్రీకు పదం నుండి వచ్చాయి.

తరచుగా వాతావరణ శాస్త్రంలో వాతావరణ పీడనాన్ని కొలవడానికి యూనిట్ mbar (మిల్లీబార్), 0.001 బార్‌కి సమానం. మరియు వాతావరణం చాలా సన్నగా ఉన్న గ్రహాలపై ఒత్తిడిని కొలవడానికి - μbar (మైక్రోబార్), 0.000001 బార్‌కు సమానం. సాంకేతిక మానోమీటర్లలో, స్కేల్ చాలా తరచుగా బార్లలో గ్రాడ్యుయేట్ చేయబడింది.

మిల్లీమీటర్ పాదరసం (mmHg), మిల్లీమీటర్ నీరు (mmHg)

పాదరసం యూనిట్ కాని మిల్లీమీటర్ 101325/760 = 133.3223684 Paకి సమానం. ఇది "mm Hg" అని సూచించబడుతుంది, కానీ కొన్నిసార్లు ఇది "టోర్" అని సూచించబడుతుంది - ఇటాలియన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త, గెలీలియో విద్యార్థి, ఎవాంజెలిస్టా టోరిసెల్లి, వాతావరణ పీడన భావన రచయిత గౌరవార్థం.

బేరోమీటర్‌తో వాతావరణ పీడనాన్ని కొలిచే అనుకూలమైన మార్గానికి సంబంధించి యూనిట్ సృష్టించబడింది, దీనిలో పాదరసం కాలమ్ వాతావరణ పీడనం ప్రభావంతో సమతుల్యతలో ఉంటుంది. పాదరసం దాదాపు 13,600 kg/m3 అధిక సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది మరియు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద తక్కువ సంతృప్త ఆవిరి పీడనాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అందుకే పాదరసం బేరోమీటర్ల కోసం ఏకకాలంలో ఎంపిక చేయబడింది.

సముద్ర మట్టం వద్ద, వాతావరణ పీడనం దాదాపు 760 mm Hg, మరియు ఈ విలువ ఇప్పుడు సాధారణ వాతావరణ పీడనంగా పరిగణించబడుతుంది, ఇది 101325 Pa లేదా ఒక భౌతిక వాతావరణం, 1 atm. అంటే, 1 మిల్లీమీటర్ పాదరసం 101325/760 పాస్కల్‌లకు సమానం.

పాదరసం యొక్క మిల్లీమీటర్లలో, ఒత్తిడిని ఔషధం, వాతావరణ శాస్త్రం మరియు విమానయాన నావిగేషన్‌లో కొలుస్తారు. వైద్యంలో, రక్తపోటును వాక్యూమ్ టెక్నాలజీలో mm Hgలో కొలుస్తారు ఒత్తిడిని కొలిచే సాధనాలు బార్‌లతో పాటు mmHgలో పట్టభద్రులయ్యారు. కొన్నిసార్లు వారు 25 మైక్రాన్‌లను మాత్రమే వ్రాస్తారు, అంటే తరలింపు విషయానికి వస్తే పాదరసం కాలమ్ మైక్రాన్‌లు మరియు పీడన కొలతలు వాక్యూమ్ గేజ్‌లతో తయారు చేయబడతాయి.

కొన్ని సందర్భాల్లో మిల్లీమీటర్ల నీటిని ఉపయోగిస్తారు మరియు తర్వాత 13.59 mm నీటి కాలమ్ = 1 mm Hg. కొన్నిసార్లు ఇది మరింత సౌకర్యవంతంగా మరియు సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది. నీటి కాలమ్ యొక్క మిల్లీమీటర్, పాదరసం కాలమ్ యొక్క మిల్లీమీటర్ లాగా, సిస్టమ్ వెలుపల ఉన్న యూనిట్, ఇది నీటి కాలమ్ యొక్క 1 మిమీ హైడ్రోస్టాటిక్ పీడనానికి సమానం, ఈ కాలమ్ 4 యొక్క నీటి కాలమ్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఫ్లాట్ బేస్‌పై చూపుతుంది. °C.