推力壓力

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簡介

推力是作用在表面上的垂直力，而壓力是“單位面積物體”上施加的推力。

牛頓是用於計算物體推力的 SI 單位。根據物理學，作用在物體表面上的力可以作為垂直力調節物體的運動。此外，推力是作用在物體表面上的向上力。

定義推力

在物理學中，垂直於物體表面的作用力稱為推力。它用'T'表示。推力的 SI 單位與力的 SI 單位相同。它以“牛頓”（N）為單位計算。

推力是一個向量量，因為它既有方向又有大小。物體的施加力會從物體上方對其施加壓力。當物體浸沒在流體中時，“物體表面”上的壓力會使物體受到“浮力”（Snyder et al. 2020）。

根據推力的應用、物體型別（如液體或固體）以及 SI 單位的數量，推力可以是不同的。在國際單位制中，向上推力以“牛頓”為單位計算。

圖 1：“推力的定義”

定義壓力

壓力是物體單位面積上的施加推力，它在計算已施加推力的數量（以及 SI 單位）的情況下也起著至關重要的作用。物體只能透過施加壓力來移動，這取決於情況和施加的推力大小，可以是推或拉。壓力取決於其作用的“表面積”。壓力的常用公式是

$\mathrm{壓力\:(P) = 推力\:(T)\:/\:面積\: (A)}$

（實際上，2022）。物體壓力可以從任何方向施加，並且沒有特定的方向。

示例

載重卡車和公共汽車使用寬輪胎行駛，因為輪胎面積較大，可以減少對道路的壓力。

圖 2：力與壓力

影響壓力的因素

施加的壓力取決於物體表面，以下因素是相關的

“接觸的表面積”

物體的壓力隨著其通常施加的“表面積”的減小而增加，反之亦然。

“推力的方向”

物體的壓力與物體作用的推力成正比。壓力可以由作用的推力施加，並且可以應用 SI 單位“牛頓”。

此外，空氣可以以所有可能的大小施加壓力，並且物體的表面可以與地球的運動方向相匹配。空氣在地球表面以外施加的推力是由於其重力，稱為“大氣壓”（Knizhnik & Yim，2021）。此外，“大氣壓”隨著距“地面”高度的增加而降低。一種名為“氣壓計”的儀器用於測量推力。

壓力示例

當我們試圖從刀子的平面上切水果時，施加在水果上的壓力較小，因此很難切。另一方面，使用刀子的鋒利面可以很容易地切水果，因為施加了更大的壓力。另一個例子是駱駝可以輕鬆地在沙子上行走，因為它們有寬大的腳掌。因此，它們對沙子的壓力較小，這使得它們更容易行走。除此之外，較重的卡車使用較寬的輪胎，因為這為車輪提供了更大的面積來分散整車的壓力。

空氣施加的壓力

圖 3：氣壓計

大氣中的空氣向各個方向施加壓力。地球上所有物體都受到此處存在的大氣壓力的影響。由於重力，大氣也對物體施加壓力，這稱為大氣壓（Nationalgeographic，2022）。隨著海拔的升高，作用在任何物體上的氣壓都會降低。藉助氣壓計可以測量它。“水銀柱的高度”主要用於測量大氣壓。在海平面，"大氣"施加的壓力約為"760毫米"水銀。

推力與壓力的區別

這兩個物理學術語之間最主要的區別在於，推力作用於物體表面垂直的角度，而壓力是指作用力和根據物體單位面積測量的力。推力被認為是向量量，而壓力被認為是標量量。

結論

本教程闡明瞭物理學中的壓力和推力概念。在本教程中，解釋了當力以垂直方式作用於物體表面時，該力被稱為“推力”，而作用在物體單位面積上的這種力的測量值則被稱為壓力。這種解釋被認為是這兩個物理概念之間主要的區別。此外，本教程還包括影響壓力的因素以及壓力的示例。

常見問題解答

Q1. 推力和壓力的公式是什麼？

推力的公式通常表示為“壓力的乘積”和“其作用的面積”。相反，壓力的公式指出，壓力的測量值等於推力投射到的面積。

Q2. 推力的量綱是什麼？

推力的“量綱公式”是“$\mathrm{[MLT^{-2}]}$”。根據此公式，“衝量量綱”將計算為"$\mathrm{MLT^{-1}}$"

Q3. 壓力的單位是什麼？

根據物理學，壓力的基本單位是“帕斯卡”，它被定義為“1牛頓的力”垂直作用於“1平方米”的面積所產生的“壓力”。