فشار

فشار یک کمیت نرده‌ای است که به صورت نیرو بر واحد سطح تعریف می‌شود. یکای فشار در دستگاه بین‌المللی یکاها پاسکال است.

تعریف

هنگامی که نیروی F به یک سطح مشخص A اعمال می‌شود، تنش در اجزای آن سطح به‌وجود می‌آید که باعث فشرده‌شدن اجزای تحت تنش می‌شود. هرچه نیرو به سطح کوچکتری وارد شود، فشار بیشتری ایجاد می‌شود. اگر نیروی وارد به یک سطح مشخص افزایش یابد نیز، فشار وارد به سطح بیشتر می‌شود. میزان نیروی وارد بر یک سطح را به‌عنوان فشار تعریف می‌کنند که با نماد p نمایش داده می‌شود:

$p={\frac {F}{A}}$

یکاهای فشار

یکای کنونیِ فشار در دستگاه بین‌المللی یکاها، پاسکال است که با نماد "Pa" نشان داده می‌شود. یک پاسکال برابر با نیروی یک نیوتون وارد بر سطح یک مترمربع است:

$1Pa={\frac {1N}{1m^{2}}}={\frac {1kg}{1m.s^{2}}}$

یکاهای دیگری نیز برای اندازه‌گیری فشار به‌کار می‌روند:

• اتمسفر: یکایی است که معمولاً برای اندازه‌گیری فشار هوا و سیالات به‌کار می‌رود. یک اتمسفر برابر با فشار ناشی از ستون آب به ارتفاع ده متر است.
• میلیمتر جیوه: این یکا نشان‌دهندهٔ فشار ناشی از ستون جیوه به ارتفاع یک میلی‌متر است. در فشارسنج جیوه‌ای میزان فشار با اندازه‌گیری ارتفاع ستون جیوه در لوله یا اختلاف دو ستون جیوه در دو لولهٔ مرتبط به‌دست می‌آید.
• متر آب: یکایی است که برای محاسبهٔ فشار در مکانیک سیالات به‌کار می‌رود و فشار معادل با یک ستون آب به ارتفاع یک متر است.

واحدهای فشار

	پاسکال (Pa)	بار (bar)	اتمسفر فنی (at)	اتمسفر (atm)	تور (Torr)	پوند بر اینچ مربع (psi)
1 Pa	≡ 1 N/m2	10−5	1.0197×10−5	9.8692×10−6	7.5006×10−3	145.04×10−6
1 bar	100,000	≡ 106 dyn/cm2	1.0197	0.98692	750.06	14.504
1 at	98,066.5	0.980665	≡ 1 kgf/cm2	0.96784	735.56	14.223
1 atm	101,325	1.01325	1.0332	≡ 1 atm	760	14.696
1 torr	133.322	1.3332×10−3	1.3595×10−3	1.3158×10−3	≡ 1 Torr; ≈ 1 mmHg	19.337×10−3
1 psi	6,894.76	68.948×10−3	70.307×10−3	68.046×10−3	51.715	≡ 1 lbf/in2

مثال:  ۱Pa = ۱ N/m^۲  = ۱۰^−۵ bar  = ۱۰/۱۹۷×۱۰^−۶ at  = ۹/۸۶۹۲×۱۰^−۶ atm
یادآوری:  mmHg نماد میلی‌متر جیوه است.

اندازه‌گیری فشار

روش‌های گوناگونی برای اندازه‌گیری فشار به‌کار می‌روند. هواسنج و فشارسنج جیوه‌ای با اندازه‌گیری ارتفاع ستون جیوه کار می‌کنند. فشارسنج‌های مکانیکی (بدون سیال) و حسگرهای الکترونیکی نیز برای اندازه‌گیری فشار، به‌ویژه فشار وارد با جامدات، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فشارسنج لوله‌ای (هیدرواستاتیک)

فشارسنج جیوه‌ای

در این گونه فشارسنج‌ها، فشار با استفاده از خواص سیال اندازه‌گیری می‌شود. سیالی درون یک لولهٔ مویینِ مدرّج ریخته می‌شود.