Kalkulator ciśnienia
Kalkulator ciśnienia
Ciśnienie z siły i powierzchni, od razu w ośmiu jednostkach
Siła działa prostopadle do powierzchni. Dziesiętne wpisz z przecinkiem albo z kropką.
Pokaż wynik w
p = 100 N / 0,5 m² =
200 Pa
Paskal to jednostka podstawowa w układzie SI.
- hPa
- 2
- kPa
- 0,2
- MPa
- 0,0002
- bar
- 0,002
- atm
- 0,0019738
- mmHg
- 1,5001
- psi
- 0,0290075
Wpisz siłę i powierzchnię, na którą ona działa, a kalkulator poda ciśnienie ze wzoru p = F / A. Wynik zobaczysz od razu w wybranej jednostce, a obok w siedmiu pozostałych: Pa, hPa, kPa, MPa, bar, atm, mmHg i psi.
Siłę możesz podać w niutonach albo kiloniutonach, a powierzchnię w metrach, decymetrach, centymetrach lub milimetrach kwadratowych. Nie musisz niczego przeliczać przed wpisaniem.
Jak korzystać z kalkulatora ciśnienia?
- 1 Wpisz siłę
To siła, która naciska prostopadle na powierzchnię. Dla ciężaru ciała policz ją jako masę razy 9,81 m/s², np. 50 kg to około 490,5 N. Obok pola wybierz niutony (N) albo kiloniutony (kN).
- 2 Wpisz pole powierzchni
To pole, na którym siła się rozkłada. Wybierz jednostkę z listy przy polu, a kalkulator sam przeliczy ją na metry kwadratowe. Powierzchnia musi być większa od zera.
- 3 Wybierz jednostkę wyniku
Kliknij jedną z ośmiu jednostek pod polami. Pozostałe siedem zobaczysz w tabeli obok wyniku, więc nie musisz wracać do przelicznika.
Wzór na ciśnienie
Ciśnienie to siła przypadająca na jednostkę powierzchni. Mówi, jak mocno coś naciska na podłoże, ścianę lub tłok. Liczysz je tak:
p = F / A
- p to ciśnienie w paskalach [Pa], czyli niutonach na metr kwadratowy [N/m²],
- F to siła w niutonach [N], która działa prostopadle do powierzchni,
- A to pole powierzchni w metrach kwadratowych [m²].
Ze wzoru wynikają dwie reguły. Większa siła na tej samej powierzchni daje większe ciśnienie. Większa powierzchnia przy tej samej sile daje mniejsze ciśnienie. Dlatego ostry nóż tnie lepiej od tępego, a raki śnieżne i narty chronią przed zapadaniem się w śnieg.
Ta sama siła, różna powierzchnia
Weźmy siłę 700 N, czyli ciężar osoby o masie około 71 kg. Zobacz, jak bardzo zmienia się ciśnienie, gdy zmienia się tylko powierzchnia podparcia. Pola są przykładowe, a kliknięcie w link wpisze dane do kalkulatora.
| Pole powierzchni | Ciśnienie | Przykład |
|---|---|---|
| 4 cm², bardzo mała powierzchnia | 1,75 MPa (około 17 atm) | Wpisz do kalkulatora |
| 200 cm², obie stopy | 35 kPa | Wpisz do kalkulatora |
| 4000 cm², leżenie na łóżku | 1,75 kPa | Wpisz do kalkulatora |
Między pierwszym a ostatnim wierszem powierzchnia różni się tysiąckrotnie, więc tyle samo razy różni się ciśnienie.
Przykłady obliczeń
Skrzynia na podłodze
Skrzynia o masie 50 kg stoi na podstawie o polu 0,25 m². Siła nacisku to ciężar skrzyni: F = 50 · 9,81 = 490,5 N. Ciśnienie wynosi p = 490,5 / 0,25 = 1962 Pa, czyli około 1,96 kPa. Wpisz ten przykład do kalkulatora
Tłok w siłowniku
Na tłok o powierzchni 20 cm² naciska siła 2 kN. Po przeliczeniu to 2000 N i 0,002 m². Ciśnienie wynosi p = 2000 / 0,002 = 1 000 000 Pa, czyli 1 MPa, a w barach 10 bar. Wpisz ten przykład do kalkulatora
Jednostki ciśnienia
Ciśnienie podaje się w wielu jednostkach, bo każda dziedzina wybrała tę, w której liczby wychodzą wygodne. Poniższa tabela pokazuje, ile paskali ma każda z nich.
| Jednostka | Symbol | Wartość w Pa | Gdzie ją spotkasz |
|---|---|---|---|
| Paskal | Pa | 1 | układ SI, obliczenia fizyczne |
| Hektopaskal | hPa | 100 | prognoza pogody, ciśnienie atmosferyczne |
| Kilopaskal | kPa | 1000 | technika, budownictwo, wytrzymałość materiałów |
| Megapaskal | MPa | 1 000 000 | hydraulika, wytrzymałość stali i betonu |
| Bar | bar | 100 000 | opony, instalacje, sprężarki |
| Atmosfera fizyczna | atm | 101 325 | chemia, nurkowanie, odniesienie do powietrza |
| Milimetr słupa rtęci | mmHg | 133,322 | ciśnienie krwi |
| Funt na cal kwadratowy | psi | 6894,76 | opony i sprężarki w USA i Wielkiej Brytanii |
Najczęstsze przeliczenia
| Z jednostki | Na jednostkę | Pomnóż przez |
|---|---|---|
| bar | kPa | 100 |
| bar | psi | 14,5038 |
| psi | bar | 0,0689476 |
| kPa | psi | 0,145038 |
| atm | kPa | 101,325 |
| mmHg | kPa | 0,133322 |
| hPa | kPa | 0,1 |
Jeśli chcesz przeliczyć samą wartość ciśnienia, bez siły i powierzchni, skorzystaj z przelicznika ciśnienia.
Ciśnienie bezwzględne i względne
Ten sam wynik można odczytać na dwa sposoby, zależnie od punktu odniesienia. Ciśnienie bezwzględne odmierzasz od próżni, gdzie wynosi zero. Ciśnienie względne, nazywane też nadciśnieniem, odmierzasz od ciśnienia otoczenia.
Manometry w oponach, kotłach i butlach pokazują zwykle ciśnienie względne. Opona z odczytem 2,5 bara ma więc ciśnienie bezwzględne około 3,5 bara, bo do odczytu dochodzi około 1 bara powietrza z zewnątrz. Kalkulator liczy ze wzoru p = F / A, a ten daje ciśnienie wywierane przez samą siłę, bez dodawania ciśnienia otoczenia.
Gdzie liczy się ciśnienie?
- Fizyka i nauka w szkole
- Zadania o nacisku, cieczach i gazach opierają się na tym samym wzorze. Kalkulator pomoże Ci sprawdzić własny wynik.
- Budownictwo
- Fundamenty, stopy i podkładki rozkładają ciężar budynku na większą powierzchnię, żeby grunt nie osiadał. Tu najczęściej wychodzą kilopaskale.
- Hydraulika i pneumatyka
- Siłowniki zamieniają ciśnienie cieczy lub powietrza na siłę. Znając pole tłoka i ciśnienie w instalacji, policzysz siłę, a znając siłę, ciśnienie.
- Pogoda
- Prognozy podają ciśnienie w hektopaskalach. Wartość około 1013 hPa to średnia na poziomie morza, a spadek ciśnienia zapowiada zwykle pogorszenie pogody.
- Medycyna
- Ciśnienie krwi podaje się w milimetrach słupa rtęci. Wynik 120/80 mmHg odpowiada około 16,0 i 10,7 kPa.
- Nurkowanie
- Co 10 metrów głębokości w wodzie ciśnienie rośnie o około 1 bar. Na 30 metrach nurek odczuwa więc około 4 bary ciśnienia bezwzględnego.
Ciekawostki o ciśnieniu
- Najniższe ciśnienie na poziomie morza, jakie kiedykolwiek zmierzono, to 870 hPa. Zanotowano je w 1979 roku w środku tajfunu Tip.
- Na dnie Rowu Mariańskiego ciśnienie wynosi około 1086 barów, czyli ponad tysiąc razy więcej niż przy powierzchni morza.
- W środku Ziemi ciśnienie szacuje się na około 3,6 miliona barów, a w jądrze Słońca na około 250 miliardów barów.
- Ciało człowieka znosi bez trudu ciśnienie około 1 atmosfery (101 325 Pa), bo wewnątrz ma takie samo ciśnienie jak na zewnątrz.
- W oponach samochodu osobowego jest zwykle 2,0 do 2,5 bara nadciśnienia, czyli 200 do 250 kPa.
Najczęściej zadawane pytania
Jaki jest wzór na ciśnienie?
Ciśnienie liczysz ze wzoru p = F / A. Symbol p oznacza ciśnienie w paskalach (Pa), F to siła w niutonach (N) działająca prostopadle do powierzchni, a A to pole tej powierzchni w metrach kwadratowych (m²). Jeden paskal to siła jednego niutona rozłożona na jednym metrze kwadratowym.
Jak przeliczyć bar na psi?
Pomnóż liczbę barów przez 14,5038, bo 1 bar to 14,5038 psi. Na przykład 2,5 bara to 2,5 · 14,5038 = 36,26 psi. W drugą stronę pomnóż psi przez 0,0689476.
Dlaczego ciśnienie atmosferyczne maleje z wysokością?
Im wyżej jesteś, tym mniej powietrza masz nad sobą, więc słup powietrza naciska słabiej. Blisko poziomu morza ciśnienie spada o około 12 hPa (1,2 kPa) na każde 100 metrów wysokości. Na szczycie Mount Everestu (8849 m) wynosi około 33 kPa, czyli mniej niż jedną trzecią wartości na poziomie morza.
Co oznacza ciśnienie w oponach 2,5 bara?
To ciśnienie względne, czyli nadwyżka ponad ciśnienie otoczenia. Powietrze w oponie naciska na każdy metr kwadratowy jej wnętrza z siłą 250 000 N więcej niż powietrze na zewnątrz. Ciśnienie bezwzględne w takiej oponie wynosi około 3,5 bara. Zalecane wartości dla Twojego auta znajdziesz w instrukcji albo na naklejce przy drzwiach kierowcy.
Czym różni się ciśnienie bezwzględne od względnego?
Ciśnienie bezwzględne odmierzasz od próżni, a względne od ciśnienia atmosferycznego. Manometry w oponach, kotłach i butlach pokazują zwykle ciśnienie względne. Żeby dostać bezwzględne, dodaj do odczytu ciśnienie otoczenia, które wynosi około 1 bara.
Jak zmierzyć ciśnienie?
Używa się do tego różnych przyrządów. Barometr mierzy ciśnienie atmosferyczne, manometr ciśnienie w zbiornikach i instalacjach, a ciśnieniomierz ciśnienie krwi. Ciśnienie w oponach sprawdzisz miernikiem na stacji paliw lub własnym.
Podsumowanie
Ciśnienie to siła podzielona przez pole powierzchni: p = F / A. Kalkulator liczy je dla siły w N lub kN i powierzchni w m², dm², cm² lub mm², a wynik podaje w ośmiu jednostkach naraz.
Pamiętaj, że wzór daje ciśnienie wywierane przez samą siłę. Jeśli odczytujesz ciśnienie z manometru, sprawdź, czy pokazuje nadciśnienie, czy ciśnienie bezwzględne.