壓力定義及其計量單位

壓力定義及其計量單位

1 壓力的定義
1.1 一般定義
壓力一般定義是:垂直作用并均勻分布在單位面積上的力。從字面上看，定義用字不多，很簡單;從另一面講，是精煉，是對壓力含義的高度概括。所以，在解讀壓力定義的時候，要著重理解其中兩個重要因素，即力的垂直性和分布的均勻性，這兩個重要的因素是從事壓力計量和測試的出發點。
壓力定義的科學性和可操作性還反映在可用簡單的數學公式表示:

 

由式(1)可以清楚地看出:壓力的大小決定于作用力和受力面積的大小。壓力的大小與作用力成正比，作用力大壓力大，作用力小壓力小; 壓力大小與受力面積成反比，受力面積大壓力小，受力面積小壓力大。活塞式壓力計是實現式(1)的理想的壓力計量儀器。
提示1 : 壓力在物理學上通常稱為壓強。
提示2. 根據我國法定計量單位規定，式(1)中的壓力符號p是用小寫斜體英文字母。不得使用符號大P字母。

1.2 廣義定義
前面介紹了壓力的一般定義，但在實際工程技術中常常需要使用到壓力的廣義定義。
現在假設有一任意平面S ，如圖1 所示，它的法線方向為n-n ， 即n-n 垂直面積S。有一任意方向的作用力F ， 與法線n-n 的夾角為α ，因此，作用力F 在法線方向上的分力凡大小為:
 

Fn = Fcosα    (2)

根據壓力一般定義，作用力F 垂直作用在面積S 上產生的壓力為



可見，由式( 3 ) 所獲得的壓力p' 比式( 1)獲得的壓力p‘要小，壓力減小的程度取決于夾角α的大小， α越大、p' 越小， α 越小、p' 越大。因此，在檢定或校準壓力表時，通常要求壓力表要垂直安裝;在活塞式壓力計的檢定規程中，對活塞的安裝位置也提出了垂直度的要求。道理就在這里。
壓力的定義是設計、制造、使用、計量壓力儀器儀表的依據，在壓力計量的實踐中應全面、深入理解壓力定義的含義、并用它來指導壓力計量技術工作和計量檢定工作。

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