চাপ

একটি বদ্ধ ধারকের ভিতরে কণা সংঘর্ষের দ্বারা অনুভূত চাপ

চাপ (প্রতীক: p বা P) হল একক ক্ষেত্রফলে কোন বস্তুর তলের ওপর লম্বভাবে প্রযুক্ত সমভাবে বিতরিত বল। পারিপার্শ্বিক চাপের সাপেক্ষে যে চাপ উৎপন্ন হয় তাকে বলা হয় গজ চাপ।

চাপ প্রকাশ করার জন্য বিভিন্ন একক ব্যবহৃত হয়। এগুলির মধ্যে কিছু একক পাওয়া যায় বলের একককে ক্ষেত্রফলের একক দিয়ে বিভক্ত করে; এসআই পদ্ধতিতে চাপের একক প্যাসকেল (পা), হল এক নিউটন প্রতি বর্গমিটার (নি/মি^২); একইভাবে, পাউন্ড-বল প্রতি বর্গ ইঞ্চি (পিএসআই) হল ইম্পেরিয়াল এবং মার্কিন প্রথাগত পদ্ধতিতে চাপের ঐতিহ্যগত একক। আদর্শ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ এককেও চাপ প্রকাশ করা যেতে পারে; বায়ুমণ্ডল (এটিএম) এই চাপের সমান, এবং টর হল এর টেমপ্লেট:Frac ভাগ। ম্যানোমেট্রিক একক, যেমন সেন্টিমিটার জল, মিলিমিটার পারদ, এবং ইঞ্চি পারদ, একটি ম্যানোমিটারে একটি নির্দিষ্ট তরলের স্তম্ভের উচ্চতার চাপ প্রকাশ করতে ব্যবহৃত হয়।

সংজ্ঞা

চাপ হল একক ক্ষেত্রফলে একটি বস্তুর পৃষ্ঠতলে সমকোণে প্রযুক্ত বল। এটির প্রতীক হল p বা P। চাপের জন্য আইইউপিএসি সুপারিশ হল p। যদিও P প্রতীকটিও ব্যবহার করা হয়। P বনাম p এর ব্যবহারটি যে ক্ষেত্রে কাজ হচ্ছে তার উপর নির্ভর করে, শক্তি (পাওয়ার) এবং ভরবেগের সাথে ব্যবহার হচ্ছে কিনা, বা অনেক সময় লেখার ধরন।

সূত্র

গাণিতিকভাবে:

$p=\frac{F}{A},$

যেখানে:

$p$ হল চাপ,

$F$ উল্লম্ব বলের মান,

$A$ বল প্রযুক্ত বস্তুর পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল।

চাপ হল একটি স্কেলার রাশি। এটি বস্তুর ভেক্টর ক্ষেত্রফলের (পৃষ্ঠতলে একটি ভেক্টর লম্ব) সঙ্গে এর ওপর প্রযুক্ত উল্লম্ব বলের সম্পর্ক দেখায়। চাপ হল স্কেলার আনুপাতিক ধ্রুবক যা দুটি সাধারণ ভেক্টরকে সম্পর্কিত করে:

$d{𝐅}_n=-pd𝐀=-p𝐧dA.$

ঋণাত্মক চিহ্নটি আসে কারণ বলকে পৃষ্ঠতলের দিকে বিবেচনা করা হয়, যখন উল্লম্ব ভেক্টরটি বাইরের দিকে কাজ করে। সমীকরণটির অর্থ, তরলের সংস্পর্শে কোনও পৃষ্ঠতল এস এর জন্য, তরল দ্বারা এই পৃষ্ঠে প্রযুক্ত মোট শক্তি হল উপরের সমীকরণের ডানদিকের এস এর পৃষ্ঠের ইন্টিগ্রাল। "চাপটি এই দিকে বা ওই দিকে পরিচালিত হয়" বলা ভুল (যদিও এটি বলা হয়)। স্কেলার রাশি হিসাবে চাপের কোনও দিকনির্দেশনা নেই। পূর্ববর্তী সম্পর্কের দ্বারা প্রদত্ত বলের একটি দিক রয়েছে, কিন্তু চাপের কোন দিক নেই। যদি আমরা পৃষ্ঠতলের অভিমুখ পরিবর্তন করি, উল্লম্ব বলের দিকটি সেই অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়, কিন্তু চাপ একই থাকে।

শক্ত সীমানায় বা তরলের যে কোন দিকে চাপ ছড়িয়ে যায়, শক্ত সীমানায় বা বিভাগের প্রতি বিন্দুতে চাপ উল্লম্ব ভাবে থাকে। এটি তাপগতিবিজ্ঞানের একটি মৌলিক পরামিতি, এবং এটি আয়তনের অনুবন্ধী।

একক

পারদ স্তম্ভ

চাপের এসআই ইউনিট হল পাসকাল, এটি, প্রতি বর্গমিটারে নিউটনের সমান (নিউটন/মিটার^২, বা কেজি·মিটার^−১·সেকেন্ড^−২)। এককের পাসকাল নামটি ১৯৭১ সালে যুক্ত করা হয়েছিল; তার আগে, এসআই এককে, চাপ - প্রতি বর্গমিটারে নিউটন এই হিসেবে প্রকাশ করা হত।

চাপের অন্যান্য একক যেমন প্রতি বর্গ ইঞ্চিতে পাউন্ড (পাউন্ড বল/ইঞ্চি^২) এবং বার ও ব্যবহার করা হয়। সিজিএস পদ্ধতিতে চাপের একক বারয়ে (বা), এটি ১ ডাইন·সেন্টিমিটার^−২, বা ০.১ প্যাসকেলের সমান। চাপ কখনও কখনও গ্রাম-বল প্রতি বর্গ সেন্টিমিটার বা কিলোগ্রাম-বল প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে প্রকাশ করা হয় (গ্রাম/সেমি^২ বা কেজি/সেমি^২) এবং এই ভাবে বলের এককগুলি যথাযথভাবে চিহ্নিত না করেই প্রকাশ করা হয়। কিন্তু কিলোগ্রাম, গ্রাম, কিলোগ্রাম-বল, বা গ্রাম-বল (বা তাদের প্রতীক) নামগুলিকে বলের একক হিসাবে প্রয়োগ করা এসআই-তে স্পষ্টতই নিষিদ্ধ।

যেহেতু চাপের মধ্যে থাকা কোনও বস্তু বা বস্তুগোষ্ঠী তার পারিপার্শ্বিকের ওপর কাজ করতে পারে, চাপকে একক আয়তনে স্থিতিশক্তি হিসেবেও মাপা হয়। তাই এটি শক্তির ঘনত্বের সাথে সম্পর্কিত এবং প্রতি ঘনমিটারে জুল এই এককে প্রকাশ করা যেতে পারে (জুল/মি^৩, যা প্যাসকেলের সমান)। গাণিতিকভাবে:

$p=\frac{F\times \text{distance}}{A\times \text{distance}}=\frac{\text{work}}{\text{volume}}=\frac{\text{energy (J)}}{\text{volume }({\text{m}}^3)}.$

অথবা বলা যায় চাপ = (বল × সরণ)/(ক্ষেত্রফল × সরণ) = কার্য/আয়তন = শক্তি (জুল)/আয়তন (মি³)।

আরো দেখুন

• বয়েলের সূত্র
• বায়ুমণ্ডলীয় চাপ

বহিঃসংযোগ

• Introduction to Fluid Statics and Dynamics on Project PHYSNET
• Pressure being a scalar quantity
• wikiUnits.org - Convert units of pressure