兆帕（压强单位）

兆帕（Megapascal）是压强和应力的单位，英文缩写是MPa。兆帕和帕（Pa）的单位换算关系是：1兆帕=1000000帕。

兆帕这个单位在建筑工程等涉及较大压强的领域比较常用，它是较大量级的压强单位。

兆帕的引进

当两个物块发生相互挤压时，考虑接触面是平面、压力在接触面上均匀分布的情况，设压力大小为F，假设接触面在一个平面上，面积为S，这时力的“面密度”为：

p=F/S

其中，p称之为压强。采用国际单位进行计算可得压强的单位是N/(m^2)。因为法国物理学家帕斯卡在有关压强的研究中发挥了重要作用，后人为纪念他，将压强的国际单位命名为帕斯卡，写作Pa。

当压强的数值较大时，可以使用兆帕作为单位，当压强更大时，还可以使用吉帕（GPa）作为单位，GPa和Pa的换算关系为：

1GPa=1*10^9Pa

兆帕的应用场景

兆帕量级的压强有多大？不妨考虑静水压，根据静水压的计算公式：

p=ρgh

其中，p表示压强，ρ表示水的密度，h表示水的深度，简单地取，代入得：h≈100m

也就是说，1MPa相当于在水深约100m处的静水压。液压装置中，人们常会使用兆帕来表示液体压强或者机械部件承受的应力。

根据压强的定义式还可以得到，在1m^2的地板上放100吨重的货物，地板与货物的接触面上压强大约为1MPa。类似的场景在工程力学领域是很常见的。

工程中常会关注部件的力学性能，如杆件的屈服极限、比例极限、强度极限等，人们常用兆帕来表示这些力学参数。例如一些种类的混凝土抗压强度可以达到约30MPa。

MPa的由来

“帕斯卡”这个单位源自一位与之同名的科学家——布莱士·帕斯卡(Blaise Pascal 1623-1662)。他是法国著名的数学家、物理学家和哲学家，他在流体静力学领域贡献突出。1653年，帕斯卡提出了帕斯卡定律，这个定律指出，加在不可压缩液体上的压强能够被大小不变地传递到液体的每个部分。利用它可以制作“力”的放大器，例如千斤顶、起重机、汽车刹车装置等。

此外，帕斯卡还研究了大气压，并用实验的方法证明了大气压力存在的理论。他发现大气压的数值跟天气有关，这在气象学上具有重大意义。此外，帕斯卡做了虹吸实验，并用大气压强解释虹吸原理。 ^[1]他对实验有着充分的理解和深刻的认识。

不幸的是，帕斯卡在三十岁之后就疾病不断，1662年8月19日，帕斯卡于巴黎辞世，终年39岁。1962年，世界和平理事会将帕斯卡列为世界文化名人而予以纪念。1971年， 在国际计量大会上，科学家们通过投票，将“帕斯卡”确定为压强的国际单位制单位。 ^[1]更大量级的单位“兆帕”也就随之诞生了。

参考资料

• 1
  蒋邦勇,周智良,刘剑平．纪念流体力学奠基人帕斯卡诞辰400周年[J]．物理教学．2023．68-71

本词条认证专家为：中国科学院大学物理科学学院  孙雅文教授