Omrekenen van Micropascal naar Newton per vierkante meter

Informatie over de Micropascal (µPa)

De micropascal is een drukeenheid gelijk aan een miljoenste pascal. Het symbool is µPa. Zij is een van de kleinste drukeenheden in praktisch gebruik, en zij dankt haar plaats aan één getal: 20 micropascal, de referentiedruk waartegen elk geluidsniveau in lucht wordt gemeten.

Dat getal is de gehoordrempel — ruwweg het zwakste geluid dat een gezond jong oor waarneemt bij een frequentie van ongeveer 1000 hertz. Toen de akoestici de decibelschaal voor luchtgeluid vastlegden, hadden zij een vaste vergelijkingsdruk nodig, en zij kozen die drempel. Nul decibel betekent een geluiddruk van 20 micropascal; elk decibelgetal dat voor een weg, een machine of een concert wordt genoemd, is een verhouding tot dat getal.

De schaal die daaruit volgt, is steil. Twintig decibel is tien maal de referentiedruk, dus 200 micropascal. Zestig decibel, een gewoon gesprek, is duizend maal, dus 20 millipascal. Honderdtwintig decibel, de pijngrens, is een miljoen maal: 20 pascal. Het oor bestrijkt in druk een bereik van een miljoen op één, en de micropascal zit op de bodem daarvan.

De onderwaterakoestiek gebruikt dezelfde eenheid maar een andere referentie. Geluid in water wordt betrokken op 1 micropascal in plaats van 20, omdat de menselijke gehoordrempel in zee zinloos is. Dat verschil weegt zwaar: een onder water genoemd decibelniveau is niet vergelijkbaar met een in lucht, en de afstand tussen beide afspraken bedraagt ongeveer 26 decibel vóór enige andere correctie. Sonargetallen, metingen van walvisgezang en onderzoeken naar scheepvaartlawaai dragen daarom de toevoeging re 1 µPa.

Buiten de akoestiek verschijnt de micropascal in de vacuümwetenschap. Een goed hoogvacuüm ligt rond 100 micropascal, en het ultrahoogvacuüm, het gebied van de oppervlaktefysica en de deeltjesversnellers, loopt van enkele micropascal omlaag tot nanopascal. Een kamer tot dat niveau pompen vergt urenlang uitstoken om vastgehecht gas van de wanden te drijven.

De eenheid komt ook voor bij stralingsdruk en bij de zeer kleine drukverschillen die laboratoriuminstrumenten kunnen onderscheiden. Wat in micropascal wordt gemeten is een meetgrootheid en geen kracht die iemand zou voelen, en juist dat maakt de afspraak over referentieniveaus zo bruikbaar.

Eén micropascal is gelijk aan 0,000001 pascal, 0,001 millipascal, 1000 nanopascal of ongeveer 0,000000000145 pond per vierkante duim.

Informatie over de Newton per vierkante meter (N/m²)

De newton per vierkante meter is een drukeenheid gelijk aan één pascal. Het symbool is N/m². De twee zijn niet enkel gelijkwaardig maar gelijk: de pascal is de naam die aan deze samenstelling is gegeven, en voordat de Algemene Conferentie voor Maten en Gewichten die naam in 1971 aannam, had de SI-eenheid van druk in het geheel geen naam en werd zij voluit geschreven.

Beide vormen leven voort omdat zij op papier verschillend werk doen. De pascal is kort en leest als een eenheid op zichzelf, wat bij een meting past. De newton per vierkante meter toont haar dimensies, wat bij een berekening past, omdat zij zichtbaar maakt dat vermenigvuldigen met een oppervlak in vierkante meter een kracht in newton geeft.

De constructieleer steunt onophoudelijk op die tweede eigenschap. Veranderlijke belastingen worden in kilonewton per vierkante meter voorgeschreven, met ongeveer 1,5 voor een woning, 3 voor een kantoor en 5 voor een bijeenkomstruimte, en dat getal met het vloeroppervlak vermenigvuldigen geeft rechtstreeks de belasting in kilonewton die de liggers moeten dragen. Als kilopascal geschreven zouden dezelfde getallen kloppen maar de stap verbergen.

Sneeuw en wind volgen dezelfde afspraak. De sneeuwbelasting wordt in kilonewton per vierkante meter gegeven, van enkele tienden in een mild klimaat tot meerdere in de bergen, en de winddruk op een gevel evenzo. Doordat die belastingen met het eigen gewicht worden gecombineerd, dat van nature een kracht is, spaart het alle omrekenen om alles in newton te houden.

De constructie herhaalt zich één voorvoegsel lager. Eén newton per vierkante millimeter is precies één megapascal, en daarom staan materiaalsterktes op tekeningen even vaak als N/mm² als als MPa. Het patroon is het herkennen waard: waar een stuk kracht per oppervlak schrijft in plaats van een drukeenheid te noemen, is dat omdat de schrijver van de lezer verwacht dat die vermenigvuldigt.

Verder onderscheidt niets de twee vormen. Elke waarde in newton per vierkante meter kan zonder wijziging als pascal worden geschreven, en elke omrekentabel behandelt ze als één regel. De keuze hangt af van waarvoor het getal zo dadelijk zal dienen.

Eén newton per vierkante meter is gelijk aan 1 pascal, 0,01 millibar, 0,00001 bar of ongeveer 0,000145 pond per vierkante duim.