Conversione da Micropascal a Chilolibbre per pollice quadrato

Informazioni sul Micropascal (µPa)

Il micropascal è un’unità di pressione pari a un milionesimo di pascal. Il suo simbolo è µPa. È fra le più piccole unità di pressione d’uso pratico, e deve il suo posto a un solo numero: 20 micropascal, la pressione di riferimento rispetto alla quale si misura ogni livello sonoro in aria.

Quella cifra è la soglia dell’udito — all’incirca il suono più tenue che un orecchio giovane e sano rilevi a una frequenza di circa 1000 hertz. Quando gli acustici definirono la scala dei decibel per il suono aereo occorreva loro una pressione fissa di confronto, e scelsero quella soglia. Zero decibel significa una pressione sonora di 20 micropascal; ogni valore in decibel citato per una strada, una macchina o un concerto è un rapporto rispetto a quel numero.

La scala che ne segue è ripida. Venti decibel sono dieci volte la pressione di riferimento, cioè 200 micropascal. Sessanta decibel, una conversazione comune, ne sono mille volte, cioè 20 millipascal. Centoventi decibel, la soglia del dolore, ne sono un milione di volte: 20 pascal. L’orecchio copre in pressione un intervallo di un milione a uno, e il micropascal ne occupa il fondo.

L’acustica subacquea usa la stessa unità ma un altro riferimento. Il suono in acqua si riferisce a 1 micropascal e non a 20, perché la soglia dell’udito umano non ha senso in mare. Quella differenza pesa moltissimo: un livello citato in decibel sott’acqua non è confrontabile con uno in aria, e la distanza fra le due convenzioni è di circa 26 decibel prima di ogni altra correzione. I valori del sonar, le misure del canto delle balene e gli studi sul rumore del traffico navale portano per questo la dicitura re 1 µPa.

Fuori dall’acustica il micropascal compare nella scienza del vuoto. Un buon alto vuoto sta sui 100 micropascal, e l’ultra alto vuoto, il regime della fisica delle superfici e degli acceleratori di particelle, va da pochi micropascal giù fino ai nanopascal. Portare una camera a quel livello richiede ore di cottura per staccare dalle pareti il gas adsorbito.

L’unità affiora anche nella pressione di radiazione e nelle differenze di pressione piccolissime che gli strumenti di laboratorio risolvono. Ciò che si misura in micropascal è una misura e non una forza che qualcuno avverta, ed è proprio questo a rendere tanto utile la convenzione dei livelli di riferimento.

Un micropascal equivale a 0,000001 pascal, a 0,001 millipascal, a 1000 nanopascal o a circa 0,000000000145 libbre per pollice quadrato.

Informazioni sul Chilolibbra per pollice quadrato (ksi)

La chilolibbra per pollice quadrato è un’unità di pressione pari a mille libbre per pollice quadrato, ossia 6,895 megapascal. Il suo simbolo è ksi. Non è un’unità di pressione d’uso comune ma un’unità di tensione, ed è così che l’ingegneria americana enuncia la resistenza dei materiali strutturali.

L’acciaio da costruzione vi si prescrive. La qualità a lungo nota come A36 snerva a 36 chilolibbre per pollice quadrato, e l’acciaio ad ali larghe che la sostituì come norma americana snerva a 50. Il tondino di qualità 60 snerva a 60, e i bulloni ad alta resistenza si valutano a 120 a trazione. Quei numeri sono il lessico del calcolo strutturale americano come 355 e 500 lo sono in Europa.

Il calcestruzzo usa la stessa scala verso il basso. Una miscela strutturale comune raggiunge quattro chilolibbre per pollice quadrato in compressione a ventotto giorni, le miscele ad alte prestazioni otto o più, e il valore prescritto compare sui disegni, nella formulazione e nel rapporto sul provino. Le leghe di alluminio stanno in mezzo, con una qualità trattata termicamente comune che snerva attorno a 35.

La meccanica della frattura estende l’unità in una direzione inconsueta. La tenacità a frattura si dà in chilolibbre per pollice quadrato per la radice quadrata di un pollice, un composto che sembra strano ma è dimensionalmente corretto, e descrive quanto grande possa essere una cricca che un materiale tolleri prima che si propaghi. L’equivalente metrico è il megapascal per la radice quadrata di un metro, e convertire fra i due richiede attenzione.

Il suo rapporto con il mondo metrico è semplice in linea di principio. Una chilolibbra per pollice quadrato è 6,895 megapascal, sicché un acciaio da cinquanta ksi snerva a 345 megapascal e un tondino da sessanta ksi a 414. Chi legge disegni di entrambe le tradizioni finisce per imparare quel fattore, perché i due sistemi chiamano gli stessi acciai con cifre diverse.

Il nome si legge talvolta male. Una chilolibbra è qui mille libbre di forza, non la chilolibbra di massa che nei trasporti si chiama a volte kip, e la pressione che essa nomina non ha nulla a che vedere con un peso dentro un recipiente. Leggere ksi come una tensione e non come un carico toglie la confusione.

Una chilolibbra per pollice quadrato equivale a 1000 libbre per pollice quadrato, a circa 6,895 megapascal, a circa 68,95 bar o a circa 68 atmosfere.