Umrechnung von Mikropascal in Newton pro Quadratmeter

Informationen über Mikropascal (µPa)

Das Mikropascal ist eine Druckeinheit von einem Millionstel Pascal. Sein Zeichen ist µPa. Es ist eine der kleinsten praktisch gebrauchten Druckeinheiten, und es verdankt seinen Platz einer einzigen Zahl: 20 Mikropascal, dem Bezugsdruck, auf den jeder Schallpegel in Luft bezogen wird.

Diese Zahl ist die Hörschwelle — ungefähr der leiseste Laut, den ein gesundes junges Ohr bei etwa 1000 Hertz wahrnimmt. Als die Akustiker die Dezibelskala für Luftschall festlegten, brauchten sie einen festen Vergleichsdruck, und sie wählten diese Schwelle. Null Dezibel bedeutet einen Schalldruck von 20 Mikropascal; jede Dezibelangabe für eine Straße, eine Maschine oder ein Konzert ist ein Verhältnis zu dieser Zahl.

Die daraus folgende Skala ist steil. Zwanzig Dezibel sind das Zehnfache des Bezugsdrucks, also 200 Mikropascal. Sechzig Dezibel, ein gewöhnliches Gespräch, sind das Tausendfache, also 20 Millipascal. Hundertzwanzig Dezibel, die Schmerzschwelle, sind das Millionenfache: 20 Pascal. Das Ohr überstreicht im Druck einen Bereich von einer Million zu eins, und das Mikropascal sitzt an dessen unterem Ende.

Die Unterwasserakustik nutzt dieselbe Einheit, aber eine andere Bezugsgröße. Schall im Wasser wird auf 1 Mikropascal bezogen statt auf 20, denn die menschliche Hörschwelle ist im Meer bedeutungslos. Dieser Unterschied wiegt schwer: Ein unter Wasser genannter Dezibelpegel ist mit einem in Luft nicht vergleichbar, und der Abstand der beiden Übereinkünfte beträgt vor jeder weiteren Berichtigung etwa 26 Dezibel. Sonarwerte, Messungen des Walgesangs und Untersuchungen des Schiffslärms tragen deshalb den Zusatz re 1 µPa.

Außerhalb der Akustik erscheint das Mikropascal in der Vakuumkunde. Ein gutes Hochvakuum liegt bei etwa 100 Mikropascal, und das Ultrahochvakuum, der Bereich der Oberflächenphysik und der Teilchenbeschleuniger, reicht von wenigen Mikropascal hinab zu Nanopascal. Eine Kammer auf diesen Stand zu pumpen, verlangt stundenlanges Ausheizen, um angelagertes Gas von den Wänden zu treiben.

Die Einheit taucht ferner beim Strahlungsdruck auf und bei den sehr kleinen Druckunterschieden, die Laborgeräte auflösen. Was in Mikropascal gemessen wird, ist eine Messgröße und keine Kraft, die jemand spürte, und genau das macht die Übereinkunft der Bezugspegel so nützlich.

Ein Mikropascal entspricht 0,000001 Pascal, 0,001 Millipascal, 1000 Nanopascal oder rund 0,000000000145 Pfund je Quadratzoll.

Informationen über Newton pro Quadratmeter (N/m²)

Das Newton je Quadratmeter ist eine Druckeinheit von einem Pascal. Ihr Zeichen ist N/m². Beide sind nicht bloß gleichwertig, sondern gleich: Das Pascal ist der Name, den man dieser Verbindung gab, und ehe die Generalkonferenz für Maß und Gewicht diesen Namen 1971 annahm, hatte die SI-Einheit des Drucks überhaupt keinen Namen und wurde ausgeschrieben.

Beide Formen überleben, weil sie auf dem Papier Verschiedenes leisten. Das Pascal ist knapp und liest sich als eigenständige Einheit, was zu einer Messung passt. Das Newton je Quadratmeter zeigt seine Dimensionen, was zu einer Rechnung passt, denn es macht sichtbar, dass die Multiplikation mit einer Fläche in Quadratmetern eine Kraft in Newton ergibt.

Der Tragwerksentwurf stützt sich unablässig auf diese zweite Eigenschaft. Nutzlasten werden in Kilonewton je Quadratmeter festgelegt, mit etwa 1,5 für eine Wohnung, 3 für ein Büro und 5 für einen Versammlungsraum, und diese Zahl mit der Fläche malzunehmen ergibt unmittelbar die Last in Kilonewton, die die Träger aufnehmen müssen. Als Kilopascal geschrieben wären dieselben Zahlen richtig, verbärgen aber den Schritt.

Schnee und Wind folgen derselben Übereinkunft. Die Schneelast steht in Kilonewton je Quadratmeter, von einigen Zehnteln in mildem Klima bis zu mehreren im Gebirge, und der Winddruck auf eine Fassade ebenso. Da diese Lasten mit dem Eigengewicht zusammengefasst werden, das von Natur aus eine Kraft ist, erspart es jede Umrechnung, alles in Newton zu halten.

Die Bildung wiederholt sich einen Vorsatz tiefer. Ein Newton je Quadratmillimeter ist genau ein Megapascal, und deshalb erscheinen Werkstofffestigkeiten auf Plänen ebenso oft als N/mm² wie als MPa. Das Muster lohnt das Erkennen: Wo ein Schriftstück Kraft über Fläche schreibt, statt eine Druckeinheit zu nennen, erwartet die schreibende Seite, dass gerechnet wird.

Sonst unterscheidet nichts die beiden Formen. Jeder Wert in Newton je Quadratmeter lässt sich unverändert als Pascal schreiben, und jede Umrechnungstabelle führt sie als einen Eintrag. Die Wahl richtet sich danach, wozu die Zahl gleich gebraucht wird.

Ein Newton je Quadratmeter entspricht 1 Pascal, 0,01 Millibar, 0,00001 Bar oder rund 0,000145 Pfund je Quadratzoll.