Что умеет этот калькулятор
Давление — это сила, действующая перпендикулярно поверхности, отнесённая к единице её площади. Калькулятор использует базовое соотношение \(\text{P} = \text{F} / \text{A}\) и находит любую из трёх величин: давление, силу или площадь. Выберите, что нужно вычислить, введите два известных значения (каждое в своих единицах) — и ответ появится в выбранной вами единице измерения. Инструмент работает с любым набором единиц, потому что перед расчётом все значения переводятся во внутренние единицы СИ (паскаль, ньютон, квадратный метр).
Как пользоваться
Сначала выберите режим расчёта. По умолчанию калькулятор находит давление по силе и площади. С помощью выпадающего списка можно переключиться на расчёт силы (по давлению и площади) или площади (по силе и давлению). Введите два известных значения и укажите для каждого свою единицу измерения в списке рядом с полем. При желании задайте количество значащих цифр для результата либо оставьте режим «Авто» для максимальной точности.
Разбор формулы
Определение в системе СИ предельно простое: один паскаль — это один ньютон, распределённый по площади в один квадратный метр, то есть $$\text{P (Па)} = \frac{\text{F (Н)}}{\text{A (м}^2\text{)}}$$ Отсюда легко выразить \(\text{F} = \text{P} \times \text{A}\) и \(\text{A} = \text{F} / \text{P}\). Поскольку давление обратно пропорционально площади, одна и та же сила создаёт гораздо большее давление на маленьком пятне контакта, чем на большом, — именно поэтому острый нож или каблук-шпилька так сильно концентрируют усилие.
Пример расчёта
Сила 100 Н, давящая на пластину площадью 2 м², создаёт давление $$\text{P} = \frac{100}{2} = \textbf{50 Па}$$ Пример с переводом единиц: найдём силу при P = 1 атм и A = 10 дюйм². Здесь P = 101325 Па, A = 0,0064516 м², поэтому $$\text{F} = 101325 \times 0{,}0064516 \approx 653{,}7 \text{ Н}$$ или около 146,96 lbf.
Частые вопросы
Зачем сначала переводить в СИ? Смешивание единиц (например, psi с квадратными дюймами) легко приводит к ошибкам. Приведение всех данных к Па, Н и м² гарантирует, что вычисление корректно по размерности, а затем результат переводится обратно в выбранную вами единицу.
Что будет при делении на ноль? Для расчёта давления нужна ненулевая площадь, а для расчёта площади — ненулевое давление. В этом случае калькулятор выдаёт понятное сообщение вместо бесконечного или неопределённого результата.
Можно ли использовать бар, psi или атм? Да. В списке единиц давления есть атм, бар, мбар, psi, торр, мм рт. ст., дюйм рт. ст., кПа, МПа и многое другое с точными коэффициентами перевода.
