Физика расчёт давления — онлайн-калькулятор силы на площадь

При решении задач по механике и проектировании механизмов необходимо определять, какую нагрузку выдержит поверхность. Калькулятор мгновенно вычислит давление по силе и площади опоры. Результат отобразится в Паскалях, килопаскалях и физических атмосферах с точностью до двух знаков после запятой.

Обновлено:

Параметры силы Введите силу в Ньютонах. Оставьте поле пустым, если ниже указана масса. Укажите массу для автоматического расчёта силы тяжести (F = m × 9.8 м/с²)
Параметры площади Например: платформа 20×30 см = 600 см² 1 см² = 0.0001 м². Выберите единицу, чтобы избежать ошибки в четыре порядка.

Как пользоваться калькулятором

  1. Введите силу давления в поле «Сила (F)». Укажите значение в Ньютонах (Н). Если у вас есть масса тела в килограммах, умножьте её на 10 (или 9,8) — это и будет сила тяжести в Ньютонах.

  2. Укажите площадь опоры в поле «Площадь (S)». Введите значение в квадратных метрах (м²). Если размеры даны в сантиметрах или миллиметрах, переведите их в метры: 1 см = 0,01 м, 1 мм = 0,001 м. Площадь считайте в квадратах этих значений.

  3. Нажмите «Рассчитать». Система выведет результат в Паскалях (Па) и автоматически конвертирует в килопаскали (кПа) и физические атмосферы (атм).

  4. Используйте результат для проверки прочности конструкций, решения задач по физике или анализа распределения нагрузки.

Как производится расчёт

Калькулятор работает по фундаментальному уравнению механики сплошной среды:

P = F / S

Где:

  • P — давление (Па)
  • F — сила, перпендикулярная поверхности (Н)
  • S — площадь опоры (м²)

Пример расчёта:

Груз массой 50 кг стоит на платформе размером 20×30 см.

  1. Находим силу: F = 50 кг × 10 м/с² = 500 Н
  2. Переводим площадь в м²: S = 0,2 м × 0,3 м = 0,06 м²
  3. Считаем давление: P = 500 / 0,06 ≈ 8 333 Па (8,33 кПа)

Единицы измерения:

Практические примеры расчётов

СитуацияИсходные данныеДавление
Женщина на каблукахМасса 60 кг, площадь каблука 1 см² (0,0001 м²)600 Н / 0,0001 м² = 6 000 000 Па (6 МПа)
Танк на грунтеМасса 40 000 кг, площадь гусеницы 10 м²400 000 Н / 10 м² = 40 000 Па (40 кПа)
Нож при резкеСила нажатия 50 Н, площадь лезвия 0,000001 м² (1 мм²)50 / 0,000001 = 50 000 000 Па (50 МПа)

Анализ примеров:

Полезная информация

Термины и определения

Абсолютное и избыточное давление. Абсолютное — общее давление жидкости или газа. Избыточное — разница между абсолютным и атмосферным. Калькулятор рассчитывает абсолютное давление твёрдого тела.

Закон Паскаля. Давление, приложенное к жидкости или газу в замкнутом сосуде, передается одинаково во все стороны. Это свойство лежит в основе работы гидравлических прессов и тормозных систем.

Частые ошибки при расчётах

Применение в технике

Инженеры при проектировании фундаментов используют расчёт давления для определения несущей способности грунта. Оптимальное давление на грунт для лёгких построек — 100–200 кПа, для тяжёлых промышленных сооружений — до 500 кПа. При превышении этих значений требуется увеличение площади основания или смена типа фундамента.

Заключение

Расчёт давления — базовая задача статики, применяемая в строительстве, машиностроении и быту. Используйте калькулятор для быстрой проверки результатов и перевода единиц измерения. Для сложных инженерных расчётов учитывайте дополнительные факторы: плотность материала, температуру и динамические нагрузки.

Часто задаваемые вопросы

Что такое 1 Паскаль в физике?

Один Паскаль (Па) — это давление, производимое силой в 1 Ньютон, равномерно распределённой по поверхности площадью 1 м². Это базовая единица измерения давления в Международной системе единиц (СИ).

Как перевести миллиметры ртутного столба в Паскали?

1 мм рт. ст. приблизительно равен 133,3 Па. Для перевода умножьте значение в миллиметрах на 133,3. Например, нормальное атмосферное давление 760 мм рт. ст. = 101 325 Па (≈ 101,3 кПа).

Почему лыжи не проваливаются в снег, а человек без них проваливается?

Лыжи увеличивают площадь опоры при той же силе (весе человека). Согласно формуле P = F/S, при увеличении знаменателя S давление P уменьшается, поэтому снег выдерживает нагрузку.

Как рассчитать давление жидкости на дно сосуда?

Используйте формулу гидростатического давления: P = ρ·g·h, где ρ — плотность жидкости (кг/м³), g — ускорение свободного падения (9,8 м/с²), h — высота столба жидкости (м).

В чём разница между массой тела и силой при расчёте давления?

В формуле P = F/S используется сила, измеряемая в Ньютонах. Если известна масса (в кг), силу тяжести рассчитывают как F = m·g, где g ≈ 9,8 или 10 м/с². Подставлять массу вместо силы — распространённая ошибка.

Какое давление оказывает человек на пол?

При массе 70 кг (сила ≈ 700 Н) и общей площади подошв обуви 0,04 м² давление составит 700/0,04 = 17 500 Па (17,5 кПа). На каблуках площадь меньше, поэтому давление возрастает в 3–4 раза.

Можно ли использовать калькулятор для расчёта давления газа?

Для твёрдых тел и статических нагрузок — да, по формуле P = F/S. Для газов в замкнутом объёме используют уравнение состояния идеального газа (PV = nRT) или закон Дальтона — эти расчёты требуют других параметров.

Как площадь сечения влияет на давление в гидравлическом прессе?

По закону Паскаля давление передается одинаково во все стороны. При малой площади поршня (S₁) для создания большой силы (F₂) на большом поршне (S₂) используют соотношение F₁/S₁ = F₂/S₂. Увеличение площади усиливает силу пропорционально отношению площадей.

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.