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圧力の単位Pa・kPa・MPaの換算｜kgf/cm²との変換と建築・地盤での使い方

この記事の要点

圧力の単位はPa（パスカル）=N/m²が国際標準です。1kPa=1,000Pa、1MPa=1,000,000Pa=1N/mm²です。旧単位kgf/cm²は1kgf/cm²≒98kPa≒0.098MPaに換算できます。

建築では地盤の許容支持力（kN/m²=kPa）・コンクリートの圧縮強度（N/mm²=MPa）・水圧（kPa）等で使い分けます。例えばコンクリート設計基準強度Fc=21N/mm²=21MPaです。

なお「N/㎡＝Pa」です。

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圧力の単位は「Pa（パスカル）」や「N/㎡」で表します。

なお「N/㎡＝Pa」です。

圧力とは、単位面積当たりの力です。

平面的に分布する力の大きさが分かります。

例えば、辞書の重さが500gで、縦×横＝20cm×15cmのとき、圧力は500÷(20×15)＝1.7g/cm2(=166.6N/㎡)と計算できます。

今回は圧力の単位と意味、パスカル、kg/cm2との関係について説明します。

圧力、Paの意味は下記が参考になります。

圧力と面積の関係とは？荷重の計算式（圧力＝荷重÷面積）とPaの単位

Paとは｜SI単位系での圧力の定義とkPa・MPa・N/m²への換算方法を解説

MPa（メガパスカル）の読み方と意味は？kPa・mpa・GPaとの違いと建築設計での使い方

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圧力の単位は？

圧力の単位は


Pa（ぱすかる、Pa=N／㎡）

N／㎡


などを使います。圧力は単位面積当たりの力を表します。圧力＝力÷面積です。圧力の意味は、下記が参考になります。

圧力と面積の関係とは？荷重の計算式（圧力＝荷重÷面積）とPaの単位


下図をみてください。圧力とは、「1ｍ×1ｍの四角形の範囲」に作用する力です。1ｍ×1ｍの範囲に、100Nの力が作用すれば100N／㎡になります。


圧力と物の重さ


圧力を計算することで、平面的に分布する力の大きさが分かります。下図をみてください。


圧力の単位1


AとBの物の重さは同じです。ただし、AとBでは物の大きさが違います。圧力＝力÷面積なので、面積の小さいAの方が「圧力は大きい」です。圧力の単位としてPaがあります。Paの意味は下記が参考になります。

Paとは｜SI単位系での圧力の定義とkPa・MPa・N/m²への換算方法を解説


身近な例で圧力を確認しましょう。右手のひらで左手を押さえてください。それほど力を感じないと思います。次に、指先を使って左手を押さえましょう。指先を使って押した方が、強い力を感じたと思います。


これは押す力が同じでも「手のひら」と「指先」で圧力が違うからです。指先の方が、面積が小さい分、圧力が大きいですね。

圧力の単位とパスカル

圧力の単位としてパスカル（Pa）が一般的です。N／㎡＝Paと定義されています。よって、単位平米当たりの力の単位がパスカルです。Paの詳細は下記が参考になります。

Paとは｜SI単位系での圧力の定義とkPa・MPa・N/m²への換算方法を解説


パスカルを、KPa、MPa、GPaのように表すことも可能です。例えば1MPaは106Paです。これは、かなり大きな力で単位面積あたりに「アフリカゾウが17匹分」いるのと同じくらいの力です。MPaなどの詳細は下記が参考になります。

1Mpaはどのくらい？1分でわかる意味、例え、n/mm2、kg/cm2との関係

圧力の単位とkg/cm2の関係

PaやN／㎡の単位を使う前、圧力の単位はkg/cm2を使っていました。これを工学単位系といいます。PaやN／㎡はSI単位系です。SI単位系、工学単位系の詳細は下記が参考になります。

SI単位系とは｜7つの基本単位と建築で使う組立単位・変換方法を解説

工学単位系とは？意味・質量・力・圧力・SI単位の違い


kg/cm2とPaの換算を下記に示します。


1kg/cm2＝98000Pa

1 Pa＝1.02×10－5kg/cm2

混同しやすい用語

Pa（パスカル）とkg/cm2

Pa（N/m2）はSI単位系の圧力単位、kg/cm2は工学単位系です。

1kg/cm2≒98000Paで換算します。

古い文献ではkg/cm2が使われています。

N/m2（Pa）とN/mm2（MPa）

1N/mm2＝1,000,000N/m2＝1MPaです。

コンクリートの強度はN/mm2（MPa）、荷重はN/m2（Pa）やkN/m2で表すことが多いです。

圧力と応力度

圧力は外力を面積で割った量、応力度は断面内力を断面積で割った量です。

どちらもPaまたはN/mm2で表しますが、意味が異なります。

試験での問われ方｜管理人の一言

試験では圧力の単位換算 Pa＝N/m²、kPa＝kN/m²、MPa＝N/mm² の変換が問われます。

鉄筋のSD345は345N/mm²＝345MPa、コンクリート設計基準強度Fc＝21～60N/mm²もMPaで表示されます。

水圧の計算 P＝ρgh（ρ＝1000kg/m³、g≈10m/s²、h＝水深）では結果がN/m²＝Paになります。

単位系ごとの桁数の違いを整理しておくと換算ミスが減ります。

圧力の単位を整理した表を示します。

項目内容備考
Pa（パスカル）圧力のSI単位1Pa＝1N/㎡
N/㎡単位面積当たりの力Paと同じ値
kPa・MPaPaの倍量単位1MPa＝10?Pa

まとめ

今回は圧力の単位について説明しました。意味と単位が理解頂けたと思います。圧力の単位はPa（パスカル）やN／㎡を使います。単位だけでなく、圧力の意味やMpaの大きさ、面積との関係も勉強しましょう。下記が参考になります。

圧力の記号と単位｜Pa・kPa・MPaの換算とkgf/cm²・N/m²との関係

圧力と面積の関係とは？荷重の計算式（圧力＝荷重÷面積）とPaの単位

1Mpaはどのくらい？1分でわかる意味、例え、n/mm2、kg/cm2との関係

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意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営（16年以上）。著書「わかる構造力学」「わかる構造力学（改訂版）」（工学社）。

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