最後更新：2026-06-15

壓力

壓力衡量力的集中程度。相同的推力，作用在不同面積上的感受截然不同：手指按在手掌上毫無危險，但同樣的力透過針尖就會刺破皮膚。壓力以一個簡單的比值捕捉了這個現象——力除以面積，$P = F / A$。本計算機可從作用力與接觸面積求得壓力，也可反推求力或面積。

壓力的原理

只有垂直（法線方向）壓在表面上的力分量——即法向力——才能在表面上產生壓力。將這個力分散在寬廣的面積上，壓力就低；集中在微小面積上，壓力就急劇上升，即使力本身並未改變。這正是鋒利刀刃、圖釘和細高跟鞋的原理，同樣也是雪鞋、寬輪胎和寬基礎透過分散載荷來避免高壓力的原理。

公式

物理量	符號	意義
壓力	$P$	單位面積上的力，$P = F / A$
作用力	$F$	作用於表面的法向力
面積	$A$	力作用的面積

在 SI 單位中，以牛頓為單位的力除以以平方公尺為單位的面積，即可得到以帕斯卡為單位的壓力：$1\ \text{Pa} = 1\ \text{N/m}^2$。帕斯卡很小，所以千帕（kPa）、巴和大氣壓通常更方便——$1\ \text{bar} = 100\ \text{kPa}$，$1\ \text{atm} = 101.325\ \text{kPa}$。

計算範例

一個箱子透過 0.01 m²（10 cm × 10 cm）的底面以 500 N 的力向下壓。地板所受的壓力為：

$$\begin{aligned} P &= \frac{F}{A} \\ &= \frac{500}{0.01} \\ &= 50\,000\ \text{Pa} = 50\ \text{kPa} \end{aligned}$$

若同一個箱子放在面積減半（0.005 m²）的底面上，由於力集中在一半的面積，壓力將加倍至 100 kPa。

壓力單位

壓力在不同領域使用不同的單位。帕斯卡（Pa）是 SI 單位；氣象報告使用百帕（hPa）或毫巴；輪胎壓力表使用 psi 或巴；化學中常用大氣壓。換算關係固定：$1\ \text{bar} = 100\,000\ \text{Pa}$，$1\ \text{atm} = 101\,325\ \text{Pa} \approx 14.7\ \text{psi}$，$1\ \text{psi} \approx 6895\ \text{Pa}$。本計算機允許以適合問題的任何單位輸入和讀取每個物理量。

限制說明

本計算機假設力均勻且垂直地作用於平坦面積。若力以某角度施加，請僅使用其法向分量。此外，計算機假設整個面積上的壓力均勻；實際接觸面的壓力分佈往往不均，此時結果為平均壓力。若需計算液體中隨深度增加的壓力，請改用靜水壓力計算機。

常見問題（FAQ）

壓力的計算公式是什麼？

壓力等於作用力除以受力面積：P = F / A。這裡的力必須是垂直（法線方向）作用於表面的分量。在 SI 單位中，以牛頓為單位的力除以以平方公尺為單位的面積，即可得到以帕斯卡（Pa）為單位的壓力，其中 1 Pa = 1 N/m²。將同一方程式重新整理，可得 F = P · A 和 A = F / P，這就是本計算機能求解三者之一的原因。

各壓力單位如何換算？

SI 單位為帕斯卡（Pa），但由於其值很小，倍數單位更常用。1 kPa = 1000 Pa，1 bar = 100 000 Pa = 100 kPa，1 標準大氣壓（atm）= 101 325 Pa ≈ 1.013 bar。在美國，磅每平方英寸（psi）很常見：1 psi ≈ 6895 Pa，大氣壓約為 14.7 psi。本計算機可在所有這些單位之間自動換算。

壓力與力有什麼區別？

力是總推力；壓力是推力的集中程度。相同的力分散在大面積上，壓力低；集中在小面積上，壓力高。這就是為什麼鋒利的刀比鈍刀更容易切割、雪鞋能防止陷入雪中，以及圖釘在輕輕按壓下就能刺入板子——小小的針尖面積將適度的力轉化為巨大的壓力。

如何減少或增加壓力？

由於 P = F / A，可以透過改變其中任一量來調整壓力。降低壓力的方法：將力分散在更大面積上（更寬的輪胎、更寬的基礎、雪鞋），或減小力本身。增大壓力的方法：將力集中在更小面積上（鋒利的刀片、針頭、細高跟鞋），或施加更大的力。