圧力の公式
圧力とは、ある面積に対してどれだけの力が加わっているかを表す物理量です。製造現場では、機械の設計や安全管理において欠かせない概念なんです。
圧力の基本公式は非常にシンプルで「圧力 = 力 ÷ 面積」と表されます。単位は国際単位系(SI)ではパスカル(Pa)を使います。1パスカルは1平方メートルあたり1ニュートンの力が加わる状態です。例えば、10ニュートンの力が2平方メートルの面積に均等にかかっている場合、圧力は5パスカルになります。
液体の圧力を考える場合は「静水圧」という概念も重要です。これは「圧力 = 密度 × 重力加速度 × 深さ」という公式で表されます。例えば、水深10メートルでは約1気圧の水圧が追加でかかるんです。プレス機械の設計や油圧・空気圧システムの制御など、圧力の計算が製品の品質や安全性に直結します。
圧力の単位
圧力の単位は、製造業や工業プロセスにおいて正確な測定と管理のために欠かせない基準です。圧力とは単位面積あたりにかかる力のことで、さまざまな単位で表現されます。
最も基本的な圧力の単位はパスカル(Pa)で、国際単位系(SI)の基本単位として使用されています。1パスカルは1平方メートルあたり1ニュートンの力がかかる状態を表します。ただし、実際の現場では非常に小さい単位のため、キロパスカル(kPa)やメガパスカル(MPa)といった倍数単位がよく使われます。
日本の製造現場では、従来から気圧(atm)や水銀柱ミリメートル(mmHg)、水柱ミリメートル(mmH₂O)なども使われてきました。特に空気圧機器では、キログラム毎平方センチメートル(kgf/cm²)が長く使用されてきましたが、国際標準化に伴いパスカル系の単位への移行が進んでいます。
圧力単位の換算例を挙げると、1気圧は約101.3kPa、1kgf/cm²は約98.07kPaに相当します。また、真空度を表す場合には、絶対圧力(絶対真空からの圧力)とゲージ圧力(大気圧からの差圧)の区別が重要です。
【監修者コメント】
メカサーチ編集部
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