Διαστατικός τύπος πίεσης
Η κάθετη δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας ή η τάση που δημιουργείται σε ένα σημείο εντός ενός καθορισμένου χώρου, ονομάζεται πίεση στις φυσικές επιστήμες. Η ποσότητα της πίεσης είναι κλιμακωτή. Συνδέει την κανονική δύναμη που εφαρμόζεται στην επιφάνεια με το στοιχείο διανυσματικής περιοχής (έναν διάνυσμα κανονικό στην επιφάνεια). Η μονάδα πίεσης SI είναι Pascal (Pa), αλλά έχει πολλές άλλες μονάδες όπως N/m2 ή psi. Οι τύποι πίεσης είναι η ατμοσφαιρική πίεση, η απόλυτη πίεση, η διαφορική πίεση και η πίεση μετρητή.
Προερχόμενες και θεμελιώδεις ποσότητες
Οι ανεξάρτητες ποσότητες ονομάζονται θεμελιώδεις ποσότητες. Μονάδες όπως C.G.S., M.K.S., F.P.S. και SI χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση τέτοιων μεγεθών που ονομάζονται θεμελιώδεις μονάδες.
Οι παραγόμενες ποσότητες είναι οι ποσότητες που προέρχονται από τις θεμελιώδεις ποσότητες. Οι μονάδες που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση αυτών των μεγεθών ονομάζονται παράγωγες μονάδες.
Διαστάσεις και ανάλυση διαστάσεων
Η διάσταση είναι οι διευρυμένες θεμελιώδεις μονάδες, που αυξάνονται για να ληφθεί μία μονάδα μιας φυσικής ποσότητας.
Η ανάλυση διαστάσεων ονομάζεται η διαδικασία εκτίμησης των διαστάσεων των φυσικών μεγεθών για τον έλεγχο των σχέσεών τους. Οι ποσότητες μπορούν να δηλωθούν ως σχέση των θεμελιωδών διαστάσεων, οι οποίες είναι ανεξάρτητες από αριθμητικά πολλαπλάσια και σταθερές. Όχι μόνο διατηρεί τις μονάδες ίδιες, αλλά βοηθά επίσης στην ομαλή εκτέλεση των μαθηματικών υπολογισμών.
Εφαρμογή ανάλυσης διαστάσεων
Για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια και η συνέπεια των εξισώσεων διαστάσεων
Για να προσδιορίσετε τη σχέση μεταξύ φυσικών μεγεθών σε φυσικές διεργασίες
Για μετατροπή μέσω ενός συστήματος μονάδας σε άλλο
Τύπος διαστάσεων
Ο τύπος διαστάσεων μιας παραγόμενης ποσότητας είναι μια εξίσωση που δείχνει τους βαθμούς στους οποίους πρέπει να αυξηθούν οι θεμελιώδεις μονάδες για να ληφθεί μία μονάδα αυτής της ποσότητας. Ο όρος MaLbTc είναι γνωστός ως ο τύπος διαστάσεων και οι ονομαζόμενες διαστάσεις είναι οι εκθέτες a, b και c.
Πίεση
Η πίεση ουσιαστικά χαρακτηρίζεται ως το μέτρο της δύναμης ανά μονάδα επιφάνειας. Το κεντρικό ζήτημα κατά την προσπάθεια κατανόησης της πίεσης είναι να αναλογιστούμε τι συμβαίνει στο πυρηνικό επίπεδο σε ένα ρευστό ή αέριο σε υψηλή τάση. Τα συστατικά άτομα κινούνται συνεχώς κοντά, και αυτό σημαίνει ότι πιάνουν συνεχώς τους διαιρέτες του κατόχου. Όσο περισσότερο κινούνται (λόγω υψηλότερων θερμοκρασιών), τόσο περισσότερο βρίσκουν τα διαχωριστικά του διαμερίσματος και τόσο μεγαλύτερη είναι η καταπόνηση.
Τύπος
Πόση ισχύς εφαρμόζεται (ώθηση) σε μια επιφάνεια για κάθε περιοχή μονάδας χαρακτηρίζεται ως πίεση. Μπορεί επίσης να χαρακτηριστεί ως η αναλογία της δύναμης προς τον χώρο (πάνω από τον οποίο ενεργεί η εξουσία).
P =F/A
Μονάδες πίεσης
Υπάρχουν διαφορετικές μονάδες για την απεικόνιση της πίεσης. Για την πίεση, η βασική μονάδα του πλαισίου SI είναι το Pascal (Pa), το οποίο είναι N/m2 (Ένα Newton ανά τετραγωνικό μέτρο).
Στη Formula, μπορούμε να την εκφράσουμε ως
Pa =N/m2 =kg/(m×s2 )
Η μονάδα τάσης SI είναι το πασκάλ (Pa).
Τύπος διαστάσεων για την πίεση
Η πίεση ορίζεται ως δύναμη ή ώθηση που ενεργεί κάθετα στη μονάδα επιφάνειας της επιφάνειας, η οποία συμβολίζεται με "P". Επομένως,
P =F/A.
πού
P:Πίεση
F:Δύναμη
Α:Περιοχή μονάδας
Ο τύπος διαστάσεων για την πίεση μπορεί να οριστεί ως:
[M1L-1T-2]
πού
Μ:Μάζα
L:Μήκος
T:Ώρα
Παραγωγή τύπου
Πίεση =Δύναμη/Περιοχή. … i
(Δύναμη =Μάζα x Επιτάχυνση); (Επιτάχυνση =Ταχύτητα / Χρόνος)
Επομένως, ο διαστατικός τύπος της δύναμης είναι ίσος με [M] x [LT-2] δηλ. MLT-2] … ii
Ο τύπος διαστάσεων του εμβαδού:[M0L2T0] δηλ. [L2] … iii
Από τις τιμές από τις εξισώσεις (ii) και (iii)
P=Δύναμη/ Περιοχή
[MLT-2] x [L2]-1 =[M1L-1T-2]
Επομένως, ο τύπος διαστάσεων της πίεσης μπορεί να γραφτεί ως [M1L-1T-2].
Μειονεκτήματα της ανάλυσης διαστάσεων
Αυτή η προσέγγιση δεν είναι ικανή να προσδιορίσει αδιάστατα μεγέθη, ούτε αυτή η προσέγγιση μπορεί να υπολογίσει τη σταθερά αναλογικότητας. Μπορούν να ανακαλυφθούν μόνο μέσω πειραματισμού.
Οι τριγωνομετρικές, οι λογαριθμικές και οι εκθετικές συναρτήσεις αποτυγχάνουν να δείξουν καμία συνάφεια με αυτήν την προσέγγιση.
Τα όρια χρήσης του στις φυσικές ποσότητες έχουν περισσότερες από τρεις φυσικές ιδιότητες.
Το σύστημα περιορίζεται στον καθορισμό των εξισώσεων της σταθεράς αναλογικότητας για μερικές περιπτώσεις.
Αυτή η μέθοδος αποτυγχάνει στη λήψη παραστάσεων εάν κάποια από τις πλευρές της εξίσωσης έχει την πρόσθεση ή την αφαίρεση φυσικών μεγεθών.
Συμπέρασμα
Η πίεση είναι αποτέλεσμα της δύναμης που ενεργεί κάθετα σε μια μονάδα επιφάνειας, η οποία μπορεί να εκφραστεί μέσω του διαστατικού τύπου που ορίζει τις πτυχές της μάζας, του μήκους και του χρονισμού της. Η ανάλυση διαστάσεων και οι κανόνες ομοιογένειας δημιουργούν τις βάσεις για τη σύγκριση των ποσοτήτων παρόμοιων διαστάσεων. Έχει διάφορες εφαρμογές στον τομέα της φυσικής με λίγα σύνολα περιορισμών. Η πίεση που ασκείται από τα στρώματα της γης ονομάζεται ατμοσφαιρική πίεση, η οποία κυμαίνεται από χαμηλή έως υψηλή ανάλογα με τα διάφορα φυσικά φαινόμενα αξίας 101.325 Pa στο επίπεδο της θάλασσας.
