psi (unità di misura)
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In fisica psi è l'acronimo di pound per square inch o più esattamente di pound-force per square inch, locuzione inglese che significa libbre forza per pollice quadrato, ed è l'unità di misura della pressione nel sistema consuetudinario anglosassone. Era particolarmente utilizzato per i manometri delle locomobili inglesi. Altri simboli usati sono lbf/in² o lbf/in² e lbf/sq in o lbf/sq in.
psi | kgf/cm2 | atm | kPa | bar | |
---|---|---|---|---|---|
1 psi | ≡ 1 lbf/in2 | 7,027×10−2 | 6,805×10−2 | 6,895 | 0,06895 |
1 kgf/cm2 | 14,22 | 1 | 9,678×10−1 | 98,07 | 0,9807 |
1 atm | 14,70 | 1,033 | 1 | 101,3 | 1,013 |
1 kPa | 0,1450×10 | 1,020×10−2 | 9,869×10−3 | 1 | 0,01 |
1 bar | 14,50 | 1,020 | 0,9869 | 100 | 1 |
Si usa la dizione libbre per pollice quadrato assolute (Pounds per square inch absolute – psia) per indicare la pressione relativa al vuoto piuttosto che la pressione atmosferica. Siccome al livello del mare la pressione atmosferica vale circa 14,7 psi, questo valore verrà aggiunto ad ogni lettura fatta a livello del mare. Invece la dizione libbre per pollice quadrato manometriche (pounds per square inch gauge – psig), indica la pressione relativa a quella atmosferica. Per esempio uno pneumatico di bicicletta gonfiato a 65 psi sopra la pressione atmosferica avrà una pressione di 65 + 14,7 = 79,7 psia o 65 psig [1][2]. Quando la pressione manometrica si riferisce a qualcosa diverso dalla pressione atmosferica dell'ambiente allora le unità saranno indicate come libbre per pollice quadrato differenziali (pounds per square inch differential – psid).
In meccanica si usano spesso due suoi multipli:
- ksi (kilopound per square inch): equivalente a 1000 psi; un 1 ksi equivale a 6,895 MPa ed è tipicamente usato per misurare la resistenza dei materiali metallici;
- Mpsi (megapound per square inch): equivalente a 1 milione di psi; 1 Mpsi equivale a 6,895 GPa ed è tipicamente usato per misurare il modulo di elasticità dei materiali metallici.
A titolo di esempio si riportano il modulo elastico e la resistenza di alcuni materiali espressi in Mpsi e ksi[3] e equivalente nel Sistema Internazionale:
materiale | Carico unitario massimo | Modulo di Young | ||
---|---|---|---|---|
[ksi] | [MPa] | [Mpsi] | [GPa] | |
alluminio | 16 | 110 | 10 | 69 |
rame | 32 | 220 | 17 | 117 |
vetro | 7,25 | 50 | 7,25 ÷ 13 | 50 ÷ 90 |
leghe di titanio | 130 | 900 | 16 | 110 |
legno di pino | 5,80 | 40 | 1,31 | 9 |
Alle volte per indicare pressioni basse si ricorre al millipsi (indicato con mpsi)[4] pari a psi = 6,895 Pa, usata ad esempio per misurare la risoluzione dei sensori di pressione.[5]