Conversione da Micropascal a Newton per metro 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 Newton per metro quadrato (N/m²)

Il newton per metro quadrato è un’unità di pressione pari a un pascal. Il suo simbolo è N/m². I due non sono soltanto equivalenti ma identici: il pascal è il nome dato a questa combinazione, e prima che la Conferenza generale dei pesi e delle misure adottasse quel nome nel 1971 l’unità di pressione del Sistema internazionale non aveva alcun nome e si scriveva per esteso.

Entrambe le forme sopravvivono perché fanno lavori diversi sulla pagina. Il pascal è compatto e si legge come unità a sé stante, il che si addice a una misura. Il newton per metro quadrato mostra le proprie dimensioni, il che si addice a un calcolo, perché rende visibile che moltiplicare per un’area in metri quadrati darà una forza in newton.

L’ingegneria strutturale si appoggia di continuo su quella seconda proprietà. I carichi d’esercizio si prescrivono in chilonewton per metro quadrato, con circa 1,5 per un’abitazione, 3 per un ufficio e 5 per un locale di riunione, e moltiplicare quella cifra per la superficie dà direttamente il carico in chilonewton che le travi devono portare. Scritti in chilopascal, gli stessi numeri sarebbero corretti ma nasconderebbero il passaggio.

Neve e vento seguono la stessa convenzione. Il carico di neve si dà in chilonewton per metro quadrato, da qualche decimo in clima mite a parecchi in montagna, e la pressione del vento su una facciata allo stesso modo. Poiché quei carichi si combinano con il peso proprio, che è per natura una forza, tenere tutto in newton evita di dover convertire alcunché.

La costruzione si ripete un prefisso più in basso. Un newton per millimetro quadrato è esattamente un megapascal, ed è per questo che le resistenze dei materiali compaiono sui disegni come N/mm² tanto spesso quanto MPa. Lo schema merita di essere riconosciuto: ogni volta che un documento scrive una forza su un’area anziché nominare un’unità di pressione, è perché chi scrive si aspetta che chi legge moltiplichi.

Null’altro distingue le due forme. Qualsiasi valore in newton per metro quadrato si può scrivere in pascal senza cambiamento, e qualunque tabella di conversione le tratta come una sola voce. La scelta dipende da ciò a cui il numero sta per servire.

Un newton per metro quadrato equivale a 1 pascal, a 0,01 millibar, a 0,00001 bar o a circa 0,000145 libbre per pollice quadrato.