Conversione da Pascal a Chilolibbre per pollice quadrato

Informazioni sul Pascal (Pa)

Il pascal è l’unità di pressione del Sistema internazionale e si scrive Pa. È definito come un newton di forza distribuito su un metro quadrato, e porta il nome di Blaise Pascal, i cui esperimenti con i barometri negli anni quaranta del Seicento stabilirono che l’aria pesa e che la sua pressione cala con la quota. La Conferenza generale dei pesi e delle misure adottò il nome nel 1971.

È un’unità notevolmente piccola. La pressione atmosferica al livello del mare è di 101 325 pascal, sicché la pressione sotto cui tutti vivono è un numero di sei cifre, e quasi ogni uso pratico dell’unità porta perciò un prefisso. Quella scomodità non è un difetto di progetto ma una conseguenza della coerenza: il newton e il metro quadrato furono fissati prima, e il pascal è ciò che esce dividendo l’uno per l’altro.

L’acustica è il campo in cui i pascal nudi suonano naturali. La pressione di riferimento della scala dei decibel è di venti micropascal, presi come il suono più debole che un orecchio giovane e sano possa rilevare, e una conversazione ordinaria si aggira sui 0,02 pascal di pressione sonora. La soglia del dolore sta vicino ai 63 pascal, sicché l’intero campo dell’udito umano copre circa sei ordini di grandezza in questa unità.

Gli oggetti di tutti i giorni danno il senso della scala. Un foglio di carta da ufficio posato piatto preme sul tavolo con circa 0,8 pascal. Una brezza leggera esercita qualche pascal su una parete, e la differenza di pressione che muove la ventilazione di un edificio sta di norma fra dieci e cinquanta. Tutto ciò che una persona avverte come forza si conta già a migliaia.

Le forme con prefisso svolgono il lavoro vero. La meteorologia usa gli ettopascal, numericamente identici ai vecchi millibar, sicché una lettura di 1013 in un bollettino non richiese di reimparare nulla. L’ingegneria usa i chilopascal per le pressioni di pneumatici e fluidi, e la scienza dei materiali i megapascal e i gigapascal per resistenza e rigidezza, essendo un megapascal un newton per millimetro quadrato.

Il pascal compare inoltre ovunque si intenda una tensione anziché una pressione, poiché le due hanno le stesse dimensioni. Modulo di Young, carico di snervamento e sforzo di taglio si danno tutti in pascal o nei suoi multipli, ed è per questo che una sola unità abbraccia la pressione di uno pneumatico e la rigidezza dell’acciaio.

Un pascal equivale a 1 newton per metro quadrato, a 0,01 millibar, a circa 0,0000099 atmosfere o a circa 0,000145 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.