PSI計算ツールとは？
PSI（重量ポンド毎平方インチ＝pounds per square inch）は、主に米国・英国で使われる圧力の単位で、エンジニアリングや自動車整備、配管工事、さらにはタイヤの空気圧チェックといった日常的な場面でも目にします。なお日本ではSI単位のパスカル（Pa）やキロパスカル（kPa）が一般的なので、PSIはおもに海外製品や輸入機器の仕様で登場する単位だと考えておくとよいでしょう。この計算ツールは、加えた力（重量ポンド＝lbf）を、その力が作用する面積（平方インチ＝in²）で割ることで圧力を求めます。結果を見れば、その力が表面にどれだけ集中しているかが分かります。
使い方
力の合計をポンド（lbf）で、接触面積を平方インチ（in²）で入力すると、圧力がPSIで表示されます。たとえば、油圧ピストンが500 lbfの力で2.5 in²の面を押す場合、圧力は200 PSIになります。計算の前に、両方の値が正しい単位になっているか必ず確認してください。たとえば面積を平方フィートで入力するなど、単位が混在すると誤った結果になります。
計算式の解説
圧力を求める式は次のとおりです。
$$\text{PSI} = \frac{\text{Force (lbf)}}{\text{Area (in}^2\text{)}}$$
つまり \(P = F / A\) です。ここで \(P\) はPSI単位の圧力、\(F\) は重量ポンド単位の力、\(A\) は平方インチ単位の面積を表します。圧力は面積に反比例するため、同じ力でも広い面積に分散させれば圧力は下がり、逆に狭い面積に集中させれば圧力は高くなります。
計算例
平らな板に100 lbfの力が4 in²の面積に分散して加わるとします。100を4で割ると25 PSIです。
$$\text{PSI} = \frac{100\ \text{lbf}}{4\ \text{in}^2} = 25\ \text{PSI}$$
もし同じ100 lbfがわずか1 in²に作用したとすれば、圧力は一気に100 PSIまで上昇します。
$$\text{PSI} = \frac{100\ \text{lbf}}{1\ \text{in}^2} = 100\ \text{PSI}$$
これは、面積を小さくすると圧力が劇的に高まることをよく示しています。
よくある質問
1 PSIとは？ 1 PSIは、1平方インチの面積に1重量ポンドの力が加わったときに生じる圧力です。
PSIを他の単位に換算するには？ 1 PSI ≈ 6,894.76パスカル、または約0.0689バールです。PSIにこれらの係数を掛けて換算します。
タイヤの空気圧にも使えますか？ このツールは、力と面積から圧力を計算するものです。タイヤ用ゲージは内部の圧力を直接表示しますが、その背後にあるのは同じ \(P = F / A\) の関係です。
