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ニュートンとMPa

自動火災報知設備の発信機の規格省令に次のような規定があります。 「指先で押し破り、又は押し外す構造の保護板は、その中央部の直径20mmの円内に20Nの静荷重を一様に加えた場合に、押し破られ、又は押し外されることなく、かつ、たわみにより押しボタンスイッチに触れることなく、80Nの静荷重を一様に加えた場合に、押し破られ又は押し外されること。 」 この20Nと80Nなのですが、圧力の単位であるMPaで表すことは可能でしょうか? 力学に詳しくないので、よろしくお願いいたします。

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  • info222_
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回答No.3

1 [Pa]=1 [N/m^2], 1 [MPa]=1 [N/mm^2] ですから その中央部の直径20mmの円の面積 s=3.14*20*20=12.56 [mm^2] sにかかる圧力: P=20 [N]/ s [mm^2]=20/12.56=0.0159 [MPa] <<圧力=力÷面積>>ですから, 力を加える板の面積を指定しないと圧力に直す計算ができません。 同じsに 80/20=4 倍の力を加れば圧力も4 倍になります。 20 [N] の時と同じ圧力で, 面積Sの場合は 80 [N]/S [mm^2] =0.0159 [MPa](=P) S=80/0.0158=5026.5 [mm^2] ほぼ, 5 [cm] × 10 [cm] 位の大きさ の面積Sに相当します。

tahhzan
質問者

お礼

なるほど。かなり、数値としては、整数ではない値になるわけですね。この規定のニュートンをMPaにして、とある試験に出題されたと聞いたのですが、どのようにして出題されたのか、不思議といえば、不思議ですね…… ありがとうございました。参考になりました。

その他の回答 (2)

回答No.2

押す面積が決まっていれば換算可能ですが、実際押す面積は一定ではないので、求めた値は実態と異なるものとなるでしょう。

tahhzan
質問者

お礼

なるほど。そうなんですか。ありがとうございました。

  • f272
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回答No.1

直径20mmの円内に20Nの静荷重を一様にと言っているのだから, 面積は π/4*0.02*0.02 [m2] であり,そ子にかかる力を20[N]とすると,圧力は P=20/(π/4*0.02*0.02)[Pa]=0.06[MPa] 80[N]ならば P=80/(π/4*0.02*0.02)[Pa]=0.25[MPa]

tahhzan
質問者

お礼

なるほど。そのようにして計算するんですね。いやはや、大変、参考になりました。ありがとうございました。

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