Conversione da Pascal a Newton per metro 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 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.