МПа — мегапаскаль, единица измерения давления¶

МПа (мегапаскаль) — единица измерения давления в Международной системе единиц (СИ), равная одному миллиону паскалей. Паскаль (Па) в свою очередь определяется как давление, создаваемое силой в 1 ньютон, равномерно распределённой на поверхности площадью 1 квадратный метр (1 Па = 1 Н/м²). Соответственно, 1 МПа = 1 000 000 Па = 1 Н/мм². Единица названа в честь французского учёного Блеза Паскаля, внесшего значительный вклад в изучение гидростатики в XVII веке.

¶Соотношение с другими единицами давления

МПа широко используется наряду с другими единицами, что требует знания коэффициентов пересчёта:

В России и странах СНГ наряду с СИ-единицами до сих пор широко применяются технические атмосферы и миллиметры ртутного столба, особенно в метеорологии, медицине и быту. В документации по прочности материалов, строительству и машиностроению преимущественно используется МПа.

¶Применение

¶Материаловедение и строительство

МПа является основной единицей для характеристики прочности материалов. Предел прочности при растяжении и сжатии металлов, бетона, древесины и полимеров выражается в мегапаскалях. Например, обыкновенный строительный бетон марки М300 имеет прочность на сжатие около 30 МПа, высокопрочные сорта бетона достигают 100–120 МПа, а специальные бетоны сверхвысокой прочности — до 200 МПа и выше. Сталь конструкционных марок имеет предел прочности при растяжении 400–600 МПа, высокопрочные сорта — до 1500 МПа и более.

¶Машиностроение и гидравлика

Рабочее давление гидравлических систем, пневматических приводов, топливных форсунок и компрессоров измеряется в МПа. Давление в шинах автомобилей обычно составляет 0,2–0,3 МПа, в гидросистемах строительной техники — 20–35 МПа, в системах высокого давления промышленного оборудования — до 300–700 МПа.

¶Геология и физика высоких давлений

В геофизике МПа применяется для описания давления в недрах Земли. На глубине 1 км давление пород составляет примерно 25–30 МПа. В мантии и ядре планеты давления исчисляются сотнями и тысячами гигапаскалей (ГПа). В лабораторных исследованиях сверхвысоких давлений, связанных с синтезом сверхтвёрдых материалов, используются мегапаскали и гигапаскали.

¶Медицина

В медицинской литературе давление крови традиционно измеряется в миллиметрах ртутного столба, однако в научных публикациях по физиологии и биомеханике встречаются значения в килопаскалях и мегапаскалях. Модули упругости костной ткани и хрящей также выражаются в МПа.

¶Преимущества единицы

Использование МПа вместо паскаля удобно тем, что большинство технических величин давления и прочности укладывается в разумный числовой диапазон: от единиц до сотен МПа. Значения в чистых паскалях были бы неудобно велики (например, прочность стали 500 МПа = 500 000 000 Па). При этом МПа остаётся полной единицей СИ и не требует перехода к производным несистемным единицам.

¶МПа и другие производные единицы

От паскаля образованы также килопаскаль (кПа) и гигапаскаль (ГПа). ГПа применяется в физике твёрдого тела для характеристики модуля Юнга: у алмаза он составляет около 1200 ГПа, у стали — около 200 ГПа. Килопаскаль используется в метеорологии (атмосферное давление ≈ 101,3 кПа) и акустике.

¶Историческая справка

Паскаль как единица давления был введён в систему СИ в 1960 году. Мегапаскаль как кратная ему единица получил распространение по мере роста инженерных задач, связанных с высокими давлениями, в частности в связи с развитием высокопрочных материалов и гидравлического оборудования. В России использование МПа закреплено ГОСТ 8.417 «Единицы измерения величин», устанавливающим перечень разрешённых к применению единиц.

¶Источники

• ГОСТ 8.417-2002. Единицы измерения величин
• Международная система единиц (СИ). Справочник, 7-е издание. М.: Издательство стандартов
• Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия
• Справочник конструктора-машиностроителя. Под ред. Н. И. Азарова