Pascali
Kipimo kitokanacho cha SI · kiasi: shinikizo, mkazo wa kimitambo
01 · Ufafanuzi
Shinikizo linalotokana na nguvu ya nyutoni moja iliyoenea sawasawa juu ya mita moja ya mraba. Kipimo ni kidogo mno: angahewa inayotuzunguka ni pascali laki moja.
Udogo wa pascali si kasoro bali matokeo ya kujenga mfumo kwa uaminifu: imeundwa kutoka nyutoni na mita bila vizidishi vya kurekebisha. Kazi halisi hujimudu kwa viambishi — hektopascali katika taarifa ya hali ya hewa, kilopascali katika upitishaji hewa, megapascali katika mifumo ya maji, gigapascali katika sayansi ya vifaa. Sifa muhimu zaidi ya kiasi hiki iko mahali pengine: shinikizo halitegemei nguvu, bali eneo ambalo nguvu hiyo ilituliza. Mwanamke yuleyule huacha mabonyeo sakafuni kwa kisigino chembamba na haachi alama yoyote akiwa na viatu vya michezo, kwa sababu eneo la kutegemeza linatofautiana mara mia mbili.
Katika kimiminika kilichotulia shinikizo hupitishwa sawasawa pande zote — hilo ndilo alilogundua Pascal mwenyewe. Kutoka hapo hutokea mtambo wa kubonyeza kwa maji: pistoni ndogo hubonyezwa kwa mkono, na kwenye kubwa shinikizo lilelile, likizidishwa kwa eneo kubwa zaidi, hutoa nguvu mara kumi zaidi. Jeki la gari, breki na kila mtambo wa kubonyeza huishi kwa kanuni hii, ambayo pia inaeleza kwa nini shinikizo chini ya chombo hutegemea kimo cha nguzo tu, si kama chombo ni chembamba au kipana.
02 · Kubadilisha
Pascali, bar, angahewa, milimita za zebaki
Hakuna fani inayotumia pascali peke yake: elimu ya hali ya hewa huhesabu kwa hektopascali, watu wa matairi kwa bar, madaktari kwa milimita za nguzo ya zebaki, teknolojia ya Marekani kwa ratili kwa kila inchi ya mraba.
Angahewa ya kifizikia imefafanuliwa kuwa sawasawa pascali laki moja elfu moja mia tatu ishirini na tano — ni shinikizo la nguzo ya zebaki yenye kimo cha milimita mia saba na sitini kwenye nyuzi sifuri na mvuto wa kawaida wa dunia. Angahewa ya kiufundi ni kitu kingine: kilogramu-nguvu kwa kila sentimita ya mraba, pascali elfu tisini na nane na sitini na sita nukta tano. Tofauti ni asilimia tatu, na kwenye vibao vya zamani vya mitambo ya Kisovieti vyote viwili hupatikana.
| Kipimo | Jina | Thamani | Inapopatikana |
|---|---|---|---|
| Pa | pascali, kipimo cha SI | 101325 | hesabu za fizikia |
| hPa | hektopascali | 1013 | taarifa ya hali ya hewa |
| kPa | kilopascali | 101.33 | upitishaji hewa, tiba |
| MPa | megapascali | 0.1013 | mifumo ya maji, uimara |
| GPa | gigapascali | 1.013·10⁻⁴ | moduli ya unyumbufu wa vifaa |
| N/m² | nyutoni kwa kila mita ya mraba | 101325 | kitu kilekile kama pascali |
| bar | bari | 1.01 | teknolojia, hali ya hewa kabla ya SI |
| atm | angahewa ya kifizikia | 1 | kemia, mazingira ya rejea |
| at | angahewa ya kiufundi, kgf/cm² | 1.03 | vibao vya mitambo ya Kisovieti |
| mmHg | milimita ya nguzo ya zebaki, tori | 760 | tiba, teknolojia ya ombwe |
| psi | ratili kwa kila inchi ya mraba | 14.7 | teknolojia ya nchi zinazozungumza Kiingereza |
| Ba | baria, mfumo wa CGS | 1013250 | sauti na fizikia kabla ya SI |
Nyutoni kwa kila mita ya mraba na pascali ni kitu kimoja, tofauti iko katika maandishi tu. Hektopascali ni sawa kwa idadi na milibar, ndiyo maana kuhamia kwa wataalamu wa hali ya hewa kwenye SI hakukuhitaji kubadilisha namba zilizozoeleka
03 · Madaraja ya ukubwa
kutoka ombwe la kiongeza kasi hadi ndani ya JuaLaki moja elfu moja mia tatu ishirini na tano — angahewa katika usawa wa bahari
04 · Vifaa vya kupima
Shinikizo hupimwa kwa nini
Bomba tupu lenye mkato wa mviringo, lililopindwa kama tao, chini ya shinikizo hujaribu kujinyoosha, na mwendo huo hupitishwa kwa mshale kupitia mtambo wa kunyanyua. Kiligunduliwa mwaka 1849 na tangu wakati huo hakijabadilika sana: kwenye kila mtambo wa kubana hewa na kila mtungi wa gesi kimekaa hicho hasa.
Kisanduku chenye mikunjo ambacho hewa imetolewa hubanwa na kutanuka kufuatana na angahewa; springi huikinga isiporomoke. Kifaa kisicho na tone hata moja la zebaki — ndiyo maana kinaitwa aneroidi, yaani bila kimiminika.
Utando uliochongwa katika silikoni hupinda kwa maikromita chache, na vipinga vilivyojengwa ndani yake hubadilisha thamani. Vitambuzi vya aina hii viko kwenye simu, kwenye gari na kwenye kituo cha hali ya hewa, na gharama yake ni ndogo kuliko kipima shinikizo chenye mshale.
Kwenye shinikizo dogo hakuna tena utando wa kupinda, na kupima hufanyika kwa njia nyingine: kwa joto linaloondolewa kutoka uzi uliopashwa moto. Kadiri gesi inavyokuwa nyepesi, ndivyo inavyobeba joto vibaya zaidi, na kutokana na nguvu ya kupasha joto hukisiwa shinikizo hadi elfu moja ya pascali.
05 · Kanuni za kuandika
P kubwa, a ndogo
Alama imetokana na jina la ukoo, ndiyo maana huanza kwa herufi kubwa na ya pili ni ndogo: Pa. Kiambishi huandikwa kikiwa kimeunganishwa bila nafasi, kilo kwa herufi ndogo, mega na giga kwa kubwa: kPa, MPa, GPa. Alama ya Kirusi ni Па.
Herufi ndogo m humaanisha mili, hivyo megapascali zilizoandikwa mPa hugeuka kuwa milipascali — kosa la mara bilioni. Mfano wa tatu haujakamilika: katika teknolojia karibu kila mara huonyeshwa shinikizo la ziada, likihesabiwa kutoka angahewa, na bila maelezo namba huwa na maana mbili. Shinikizo kamili huwekewa alama ya herufi a na la ziada herufi g, jambo linaloonekana katika nyaraka za Kiingereza kama psia na psig.
06 · Vipimo jirani
Bar ni rahisi kwa kuwa karibu na angahewa, angahewa imefungwa kwenye nguzo ya zebaki, na pascali ndicho kipimo pekee kinachotokana na mfumo bila kurekebishwa.
pascali laki moja
nyutoni kwa kila mita²
760 mm za zebaki
Katika karatasi jirani za Simetrium: nyutoni, ambavyo pascali imejengwa kutoka kwavyo, bari na angahewa kama vipimo vilivyo nje ya SI vyenye lengo lilelile, psi kwa teknolojia ya Kiingereza, na milimita ya nguzo ya zebaki kwa tiba.
07 · Sehemu ya kihistoria
Jinsi hewa ilivyotambuliwa kuwa na uzito
Mwanafunzi wa Galilei aliziba bomba lililojaa zebaki na kulipindua ndani ya bakuli: nguzo ilishuka hadi milimita mia saba na sitini kisha ikasimama. Juu yake ulibaki utupu, ambao sayansi hadi wakati ule iliuona kuwa hauwezekani.
Blaise Pascal alimwomba shemeji yake apandishe baromita hadi kilele cha volkano moja huko Auvergne. Nguzo ya zebaki ilishuka sentimita nane: hewa juu ya mlima hubonyeza kwa udhaifu zaidi kuliko juu ya bonde, hivyo basi angahewa ina uzito.
Wahandisi walihesabu kwa kilogramu-nguvu kwa kila sentimita ya mraba, wataalamu wa hali ya hewa waliingiza bar na milibar, madaktari walibaki kwenye milimita za zebaki. Kipima shinikizo kilekile kilibeba mizani tofauti katika nchi tofauti.
Mkutano Mkuu wa Kumi na Nne ulikipa kipimo jina lake mwenyewe, ingawa kilikuwepo katika mfumo tangu mwaka sitini. Wataalamu wa hali ya hewa walihamia hektopascali bila maumivu: ni sawa kwa idadi na milibar.
Kamili, la ziada, na kile kifaa kinachoonyesha
Karibu kila kipima shinikizo hakipimi shinikizo bali tofauti: ndani ya bomba dhidi ya nje. Ndiyo maana gurudumu lililotoka hewa huonyesha sifuri ingawa lina hewa ndani, na kipima shinikizo la damu cha nyumbani hutoa milimita mia moja na ishirini juu ya mia saba na sitini za angahewa. Shinikizo kamili hupatikana kwa kuongeza lile la angahewa, na ni hilo hasa linaloingia katika milinganyo ya hali ya gesi — kuchanganya vipimo hivyo viwili bado ni kosa la kawaida zaidi katika hesabu za joto. Undani wa pekee unahusu nguzo ya zebaki: kimo chake hutegemea msongamano wa zebaki, na huo hutegemea halijoto, ndiyo maana ufafanuzi unabainisha nyuzi sifuri na mvuto wa kawaida wa dunia. Tiba hupuuza marekebisho haya, mita-elimu haipuuzi, na leo vipimo vya msingi vya shinikizo havijengwi juu ya zebaki bali juu ya mizani ya shinikizo, ambapo shinikizo huwekwa na vizito vya uzani unaojulikana juu ya pistoni yenye eneo lililopimwa kwa usahihi.
Orodha · vipimo
Karatasi kwa kila kipimo
Vipimo saba vya msingi vya SI, vipimo ishirini na viwili vitokanavyo vyenye majina yake, na vipimo vya nje ya mfumo ambavyo bila hivyo ufundi wala maisha ya kila siku havipiti. Kila kimoja kina ukurasa wake: ufafanuzi, kubadilisha, vifaa, kanuni za kuandika. Katika lugha 36.
Vipimo vitokanavyo vya SI vyenye jina lake
karatasi ya pascali imefunguliwaVipimo vya msingi vya SI
kwa rangi ya udongo — kilogramu, mita na sekunde, ambavyo pascali imeundwa navyoVipimo vilivyo nje ya SI
kwa rangi ya udongo — vipimo vya shinikizo vya mifumo mingineLugha ya karatasi
Lugha 36. Alama Pa ni ya kimataifa, lakini kipimo kinachozoeleka maishani hutofautiana: hektopascali katika taarifa ya Ulaya, inchi za zebaki katika ile ya Marekani, milimita za zebaki katika ile ya Urusi.