kPaの計算方法

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著者: Monica Porter
作成日: 20 行進 2021
更新日: 18 11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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エンジニアはしばしばメートル単位で圧力を測定または計算します。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1ニュートンの力です。圧力をキロパスカル(kPa)に変換すると、1,000パスカルに相当するため、大きな圧力値は省略されます。表面に垂直に作用する力の量のみを考慮する必要があります。 kPaは、垂直、または軸、応力およびせん断、または接線応力の単位でもあります。応力または圧力の計算は、正しい力ベクトルと正しい断面積を決定する問題です。

    問題について持っているすべての情報を紙に書きます。 3次元の問題では、少なくとも分析するオブジェクトの力ベクトルと何らかの定義が必要です。可能であれば、問題のスケッチを描きます。この例では、オブジェクトは半径0.5mの円柱です。力は、垂直面から30度の角度で上面の中心に作用する20キロニュートン(kN)です。ソースは上面であり、平らで円柱の中心線に垂直です。

    力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。軸= F(a)= F_cos(alpha)= 20_cos(30)= 17.3 kN接線= F(t)= F_sin(alpha)= 20_sin(30)= 10 kN

    軸成分に垂直な断面積を計算します。この例では:A =(pi)_r ^ 2 =(pi)_0.5 ^ 2 = 0.785 m ^ 2

    軸方向の力を断面積で割ります。 P = F(a)/ A = 17.3 N / 0.785 m ^ 2 = 22.04 kPa

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