キロパスカル(kPa)で圧力を計算する方法

著者: Robert White
作成日: 5 Aug. 2021
更新日: 22 六月 2024
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【中1 理科 物理】 圧力の単位と求め方 (18分)
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エンジニアは、メートル法を使用して圧力を測定または計算することがよくあります。このシステムの圧力の単位はパスカル、または面積の平方メートルあたりの力のニュートンです。圧力を1,000 Paに等しいキロパスカル(kPa)に変換すると、表面に垂直に作用する力の広範な値が省略されます。 kPaは、法線応力または軸応力、法線応力またはせん断応力、および接線応力の単位でもあります。圧力の計算は、正しい力のベクトルと横断面積の決定にのみ依存します。

ステップ1

問題に利用できるすべての情報を紙に書きます。 3次元の問題の場合、少なくとも、力のベクトルと、分析対象のオブジェクトの定義を知る必要があります。可能であれば、問題の概要を描きます。たとえば、半径0.5 mの円柱状オブジェクトを想定します。 20キロニュートン(kN)の力が、垂線から30度の角度で上面の中心に作用しています。ソースは上面であり、平面であり、円柱の中心に対して垂直です。


ステップ2

力のベクトルを軸成分と接線成分に変換します。この例の変換は次のとおりです。Axial = F(a)= Fcosα= 20cos(30)= 17.3 kN接線= F(t)= Fセンα= 20sen(30)= 10 kN

ステップ3

軸コンポーネント全体の面積を計算します。例では、A =(pi)r²=(pi)0.5²= 0.785m²

ステップ4

軸力を横面積で割ります。 P = F(a)/ A = 17.3 N / 0.785m²= 22.04 kPa