Калькулятор давления: вычислить P = F / S онлайн
Калькулятор вычислит давление по формуле P = F / S. Поддерживает разные единицы силы и площади, выдаёт результат сразу в нескольких единицах давления – от Паскалей до атмосфер.
| Единица | Значение |
|---|
Содержание статьи
Формула давления и что она означает
Давление – это сила, распределённая по площади. Физический смысл прост: одна и та же гиря давит сильнее, если стоит на острие, и слабее – если лежит плашмя.
Формула:
P = F / S
где:
- P – давление (Паскаль, Па)
- F – сила, действующая перпендикулярно поверхности (Ньютон, Н)
- S – площадь, на которую действует сила (м²)
Из той же формулы можно найти силу или площадь:
- F = P × S – сила, если знаешь давление и площадь
- S = F / P – площадь при известном давлении и силе
Как работает калькулятор давления
Калькулятор выше вычислит давление по формуле P = F / S. Параметры для ввода:
Сила (F) Числовое значение силы. Допустимые единицы: Ньютон (Н), килоньютон (кН), килограмм-сила (кгс), тонна-сила (тс). Диапазон: от 0,001 Н до 10 000 000 Н. Значение по умолчанию: 100 Н.
Перевод: 1 кгс = 9,80665 Н; 1 тс = 9 806,65 Н.
Площадь (S) Числовое значение площади поверхности контакта. Допустимые единицы: м², см², мм², дм². Диапазон: от 0,000001 м² до 10 000 м². Значение по умолчанию: 1 м².
Перевод: 1 см² = 0,0001 м²; 1 мм² = 0,000001 м².
Результат После ввода значений калькулятор мгновенно показывает давление сразу в нескольких единицах:
- Паскали (Па) и килопаскали (кПа)
- Мегапаскали (МПа) – для высокого давления
- Бар (bar)
- Физические атмосферы (атм)
- Миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.)
- PSI (фунт на кв. дюйм) – для технических расчётов
Если введённые данные физически некорректны (нулевая или отрицательная площадь), калькулятор выводит предупреждение.
Единицы давления: таблица перевода
| Единица | Символ | В Паскалях |
|---|---|---|
| Паскаль | Па | 1 |
| Килопаскаль | кПа | 1 000 |
| Мегапаскаль | МПа | 1 000 000 |
| Бар | bar | 100 000 |
| Физическая атмосфера | атм | 101 325 |
| Техническая атмосфера | ат | 98 066,5 |
| Мм ртутного столба | мм рт. ст. | 133,322 |
| PSI | psi | 6 894,76 |
Паскаль – маленькая единица: атмосферное давление составляет около 100 000 Па. Поэтому в технике чаще используют кПа и МПа.
Как вычислить давление: примеры расчётов
Пример 1. Давление ботинка на лёд
Человек весит 75 кг. Площадь подошвы одного ботинка – 150 см².
- Сила: F = 75 × 9,81 = 735,75 Н (на обе ноги)
- На одну ногу: F = 367,9 Н
- Площадь: S = 150 см² = 0,015 м²
- P = 367,9 / 0,015 = 24 527 Па ≈ 0,24 атм
Конёк с площадью лезвия 2 см² создаёт давление уже 184 000 Па – в 7,5 раз больше.
Пример 2. Давление гвоздя
Молоток ударяет с силой 500 Н. Площадь острия гвоздя – 0,5 мм².
- S = 0,5 мм² = 0,0000005 м²
- P = 500 / 0,0000005 = 1 000 000 000 Па = 1 ГПа
Именно поэтому гвоздь входит в дерево, а не сгибается: давление на остриё колоссальное.
Пример 3. Давление в гидравлическом цилиндре
Поршень диаметром 10 см давит с силой 3 000 Н.
- S = π × (0,05)² = 0,00785 м²
- P = 3 000 / 0,00785 = 382 166 Па ≈ 3,8 бар
Гидростатическое давление: когда формула P = F/S не применяется
Для жидкостей и газов давление вычисляется иначе – через столб вещества:
P = ρ × g × h
где:
- ρ – плотность вещества (кг/м³)
- g – ускорение свободного падения (9,81 м/с²)
- h – высота столба (м)
Стандартные плотности:
| Вещество | Плотность, кг/м³ |
|---|---|
| Пресная вода | 1 000 |
| Морская вода | 1 025 |
| Ртуть | 13 600 |
| Воздух (20°C) | 1,2 |
| Бензин | 720 |
Пример: На глубине 30 м в море давление воды: P = 1 025 × 9,81 × 30 = 301 667 Па ≈ 3 атм
Плюс атмосферное – итого около 4 атм абсолютного давления.
Типичные значения давления для ориентира
| Ситуация | Давление |
|---|---|
| Атмосферное давление на уровне моря | 101 325 Па / 1 атм |
| Давление в автомобильных шинах | 200 000–250 000 Па / 2–2,5 bar |
| Давление воды в городской сети | 300 000–600 000 Па / 3–6 bar |
| Давление в паровом котле | 1–3 МПа |
| Давление в гидравлическом прессе | 10–50 МПа |
| Давление в поршне дизельного двигателя | 3–9 МПа |
Эти числа помогут оценить, реалистичен ли результат вашего расчёта.
Статья носит образовательный характер. Для инженерных расчётов с требованиями безопасности используйте профессиональные инструменты и нормативную документацию.
Часто задаваемые вопросы
По какой формуле вычисляется давление?
Давление вычисляется по формуле P = F / S, где F – сила, действующая перпендикулярно поверхности (в ньютонах), S – площадь поверхности (в м²). Результат получается в Паскалях (Па). Чем меньше площадь при той же силе – тем выше давление.
В каких единицах измеряется давление?
Основная единица в системе СИ – Паскаль (Па = Н/м²). В технике используют кПа, МПа, бар. В метеорологии – гектопаскаль (гПа) и миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.). В быту давление в шинах измеряют в барах или psi. 1 атм = 101 325 Па ≈ 760 мм рт. ст.
Как перевести Паскали в атмосферы?
1 физическая атмосфера (атм) = 101 325 Па. Чтобы перевести Па в атм, разделите значение на 101 325. Например, 202 650 Па = 2 атм. Техническая атмосфера (ат) немного отличается: 1 ат = 98 066,5 Па.
Как вычислить давление жидкости на дне сосуда?
Гидростатическое давление считается по формуле P = ρ × g × h, где ρ – плотность жидкости (кг/м³), g = 9,81 м/с², h – глубина (м). Для воды (ρ = 1000 кг/м³) на глубине 10 м давление составит 98 100 Па ≈ 0,97 атм (без учёта атмосферного).
Что такое избыточное давление и чем оно отличается от абсолютного?
Абсолютное давление – полное давление относительно абсолютного вакуума. Избыточное (манометрическое) давление – разность между абсолютным и атмосферным. Манометры показывают именно избыточное давление. Чтобы получить абсолютное, прибавьте 101 325 Па к показанию манометра.
Почему острые предметы режут лучше тупых?
Потому что давление зависит от площади. При одинаковой силе нажатия острое лезвие создаёт давление в тысячи раз выше тупого: площадь контакта минимальна. Именно поэтому игла прокалывает ткань, а тупой нож мнёт её вместо разреза.
Сколько Паскалей в 1 bar?
1 bar = 100 000 Па = 100 кПа. Это близко к стандартному атмосферному давлению (1 атм = 101 325 Па), но не равно ему. В автомобильных шинах обычно 2–2,5 bar избыточного давления, что соответствует 200 000–250 000 Па.