5 제곱미터당 뉴턴에서 나노파스칼(으)로 변환

제곱미터당 뉴턴(N/m²)에 대하여

제곱미터당 뉴턴은 1 파스칼에 해당하는 압력 단위입니다. 기호는 N/m² 입니다. 둘은 그저 같은 값이 아니라 같은 것입니다. 파스칼이란 이 조합에 붙인 이름이며, 국제도량형총회가 1971 년에 그 이름을 받아들이기 전까지 국제단위계의 압력 단위에는 이름이 없었고 그대로 풀어 적혔습니다.

두 꼴이 살아남은 것은 종이 위에서 서로 다른 일을 하기 때문입니다. 파스칼은 짧고 그 자체로 하나의 단위로 읽힙니다. 측정 결과에는 이쪽이 알맞습니다. 제곱미터당 뉴턴은 차원을 드러냅니다. 계산에는 이쪽이 알맞습니다. 제곱미터의 넓이를 곱하면 뉴턴의 힘이 된다는 것이 눈에 보이기 때문입니다.

구조 설계는 이 두 번째 성질에 끊임없이 기댑니다. 적재 하중은 제곱미터당 킬로뉴턴으로 정해지며, 주택이면 약 1.5, 사무실이면 3, 사람이 모이는 자리면 5 입니다. 그 값에 바닥 넓이를 곱하면 들보가 받아야 할 하중이 킬로뉴턴으로 곧바로 나옵니다. 킬로파스칼로 적어도 같은 값이라 옳지만, 이 한 걸음이 보이지 않게 됩니다.

눈과 바람도 같은 약속을 따릅니다. 적설 하중은 제곱미터당 킬로뉴턴으로 적히며, 온화한 기후의 0.1 대에서 산지의 몇 킬로뉴턴까지 벌어집니다. 외벽에 걸리는 바람 압력도 같습니다. 이 하중들은 본디 힘인 자중과 더해지므로, 모든 것을 뉴턴으로 두면 아무것도 환산할 필요가 없습니다.

같은 짜임은 접두어 한 단 아래에서도 되풀이됩니다. 제곱밀리미터당 뉴턴은 정확히 1 메가파스칼이고, 그래서 재료의 강도는 도면 위에서 MPa 만큼이나 자주 N/mm² 로 적힙니다. 이 무늬는 알아 둘 값어치가 있습니다. 어떤 문서가 압력 단위를 이름 부르는 대신 힘을 넓이로 나눈 꼴을 적는다면, 그것은 쓴 이가 읽는 이에게 곱셈을 기대한다는 표시입니다.

그 밖에 두 꼴을 가르는 것은 없습니다. 제곱미터당 뉴턴으로 적은 어떤 값도 그대로 파스칼로 쓸 수 있고, 어느 환산표든 이 둘을 한 항목으로 다룹니다. 무엇을 고르느냐는 그 수가 곧 무엇에 쓰이느냐의 문제입니다.

제곱미터당 1 뉴턴은 1 파스칼, 0.01 밀리바, 0.00001 바, 또는 약 0.000145 제곱인치당 파운드와 같습니다.

나노파스칼(nPa)에 대하여

나노파스칼은 파스칼의 10 억분의 1 에 해당하는 압력 단위입니다. 기호는 nPa 입니다. 압력 눈금의 먼 끝을 가리키며, 그곳에서는 면을 미는 힘이라는 압력의 생각이 쓸모를 잃고 입자가 얼마나 적은지를 말하는 표현이 됩니다.

이 단위의 가장 또렷한 집은 극고진공입니다. 보통의 실험실 진공은 밀리파스칼에 이르고, 표면 물리와 가속기의 빔 관이 쓰는 초고진공은 마이크로파스칼에 이릅니다. 그 아래에 나노파스칼과 그보다 낮은 극고진공이 있습니다. 거기 닿으려면 밀폐된 통과, 금속 자체에서 기체를 몰아내기 위한 200 도에서 몇 시간의 구워 내기와, 분자를 밀지 않고 가두는 펌프가 있어야 합니다.

그런 압력에서도 통은 비어 있지 않습니다. 1 나노파스칼에는 아직 1 세제곱센티미터마다 25 만 개쯤의 분자가 있습니다. 아주 많아 보이지만, 같은 부피의 방 공기 속에 있는 2500 경 개와 견주면 하찮습니다. 중요한 것은 개수가 아니라 평균 자유 행로입니다. 분자는 이제 다른 분자와 부딪치기까지 몇 천 킬로미터를 가므로, 이웃을 만나기 훨씬 앞서 벽을 칩니다.

바로 그것이 요점입니다. 표면의 과학은 시료가 실험 내내 깨끗이 남기를 바라지만, 보통의 압력에서는 갓 낸 면이 약 1 나노초 만에 붙은 기체의 켜로 덮입니다. 1 나노파스칼이면 같은 면이 며칠 동안 깨끗합니다. 진공은 공기를 없애려 있는 것이 아니라 시간을 사려 있는 것입니다.

우주가 자연스러운 견줌거리입니다. 지구 낮은 궤도는 약 1 마이크로파스칼로, 아직 대기가 인공위성을 붙들고 끝내 끌어내릴 만큼은 짙습니다. 행성 사이의 공간은 나노파스칼로 셉니다. 별과 별 사이는 훨씬 더 낮아 약 1 펨토파스칼이며, 땅 위의 어떤 펌프도 거기 이른 적이 없습니다. 가장 좋은 실험실 진공조차 별 사이의 공간보다 짙습니다.

빛의 압력도 비슷한 자리에 떨어집니다. 햇빛이 온전히 삼키는 면에 닿으면 지구의 거리에서 약 4.5 마이크로파스칼을 주고, 바깥 행성의 거리에서는 나노파스칼까지 내려갑니다. 태양돛은 이 값으로 일하므로, 쓸 만한 힘을 모으려면 거대하고 가벼워야 합니다.

1 나노파스칼은 0.000000001 파스칼, 0.001 마이크로파스칼, 1000 피코파스칼, 또는 약 0.000000000000145 제곱인치당 파운드와 같습니다.