Pascal (eenheid van druk of spanning)

De pascal (uitgesproken als pass-KAL en afgekort als Pa) is de eenheid van druk of spanning in het Internationaal Stelsel van Eenheden (SI). Het is genoemd naar de wetenschapper Blaise Pascal. Eén pascal komt overeen met één newton (1 N) kracht uitgeoefend op een oppervlakte van één meter in het kwadraat (1 m2). Dat wil zeggen, 1 Pa = 1 N - m-2. Omgerekend naar basiseenheden in het SI is één pascal één kilogram per meter per seconde in het kwadraat; dat wil zeggen, 1 Pa = 1 kg - m-1 - s-2.

Als een druk p in pascal bestaat op een voorwerp of gebied waarvan de oppervlakte A meter in het kwadraat is, dan wordt de kracht F, in newtons, die nodig is om p te produceren, gegeven door de volgende formule:

F = pA

Voorstel dat een kleine raketmotor een druk van 100.000 (105) Pa produceert, en de straalpijp heeft een doorsnede van 1/10.000 van een vierkante meter (10-4 m2). Dan is de kracht F, in newton, die de motor opwekt:

F = pA = 105 x 10-4 = 10

Stel je voor dat deze motor wordt gebruikt in een stuwstofpakket voor een ruimtewandelaar met een massa van 50 kg. Hoe snel zal de persoon versnellen ten opzichte van nabije objecten in de gewichtloze omgeving van een baan om de aarde? Het antwoord wordt gevonden met de bekende formule die stelt dat kracht gelijk is aan massa maal versnelling (F = ma). Dit kan worden gemanipuleerd tot:

a = F / m

waarbij a de versnelling is in meters per seconde in het kwadraat, F de kracht in newton, en m de massa in kilogrammen. Door de bekende getallen in te vullen:

a = 10 / 50 = 0,20

De versnelling is 0,20 m/s2. Als de raketmotor continu wordt afgevuurd door een ruimtewandelaar die stilstaat ten opzichte van een ander voorwerp in de buurt, dan beweegt zij zich na één seconde met een snelheid van 0,20 m/s ten opzichte van dat voorwerp; na twee seconden met een snelheid van 0,40 m/s; na drie seconden met een snelheid van 0,60 m/s; enzovoort.

Zie ook kilogram, meter, meter per seconde, meter per seconde in het kwadraat, newton, seconde, SI, en Tabel van Fysische Eenheden.