압력은 단위 면적당 가해지는 힘으로 정의됩니다. 이것은 날씨 예측, 공압 시스템, 심해 다이빙, 혈압 측정 등에서 나타나는 가장 실용적인 물리학 개념 중 하나입니다.
공식
압력 = 힘 / 면적
P = F / A
SI 단위: 파스칼(Pa) = 1 뉴턴 평방미터당(N/m²)
단계별 예시
100kg인 사람이 400cm²(0.04m²)의 신발 접촉 면적을 가진 평평한 표면에 서 있는 경우:
힘 = 질량 × 중력 = 100 × 9.81 = 981 N 압력 = 981 / 0.04 = 24,525 Pa ≈ 24.5 kPa
일반 압력 단위 및 변환
| 단위 | 동등값 |
|---|---|
| 1 atm | 101,325 Pa = 14.696 PSI = 1.01325 bar |
| 1 bar | 100,000 Pa = 14.504 PSI |
| 1 PSI | 6,894.76 Pa = 0.0689 bar |
| 1 kPa | 1,000 Pa = 0.145 PSI |
파스칼의 법칙
파스칼의 법칙은 밀폐된 유체에 가해진 압력이 모든 방향으로 동일하게 전달된다고 말합니다. 이것이 유압 시스템의 원리입니다:
F₂ = F₁ × (A₂ / A₁)
5cm² 입력 피스톤과 500cm² 출력 피스톤을 가진 자동차 잭: 힘 증폭 = 500/5 = 100배. 50 N의 입력 힘이 5,000 N을 들어 올립니다.
절대 압력 대 게이지 압력
- 절대 압력: 완전한 진공을 기준으로 측정
- 게이지 압력: 대기압을 기준으로 측정
타이어 압력은 게이지 압력입니다: "35 PSI" 읽기는 대기압보다 35 PSI 높다는 의미이며, 절대값으로는 49.7 PSI입니다.
어떤 힘과 면적에든 압력 계산기를 사용하세요.