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Presión, fuerza y superficie

Calcular la fuerza resultante de la presión hidráulica de un cilindro, o la fuerza resultante de la presión del agua en una superficie dada, o la presión del aire o cualquier otro gas en una pared.

Presión, superficie, fuerza


Presión, superficie, fuerza
Presión, superficie, fuerza
Nota: Introduzca dos de los tres valores para obtener el tercero y seleccione las unidades deseadas.
Presión:
Superficie:
Fuerza:
Número de decimales:
 

Seleccionando correctamente las unidades que te corresponden, obtendrás directamente los resultados convertidos de acuerdo a estas unidades.

Resultados:
Presión: 5,00 Bar
Superficie: 10,00 cm²
Fuerza: 50,00 daN

Cálculo de la fuerza a partir de la presión y la superficie

La Fuerza es el producto de la Presión y la Superficie: F = P x S

Cálculo de la presión a partir de la fuerza y la superficie

La Presión es igual a la Fuerza dividida por la Superficie: P = F/S

Cálculo de la superficie a partir de la presión y la fuerza

La Superficie es igual a la Fuerza dividida por la Presión: S = F/P

Diferencia de presión

La presión a tener en cuenta es la diferencia de presión entre los dos lados. Es obvio que si las presiones implicadas son altas, pero la diferencia de presión es pequeña, la fuerza resultante será proporcional a esta diferencia.

La fuerza resultante es función<br>de la diferencia de presión
La fuerza resultante depende
de la diferencia de presión

Esto se aplica tanto a un cilindro hidráulico como al funcionamiento de las alas de una aeronave. Es la diferencia de presión entre las superficies superior e inferior de las alas lo que hace que un avión se levante. La presión bajo las alas sola o la falta de presión sobre ellas no es suficiente para determinar la fuerza resultante.

Fuerza resultante sobre el ala de un avión
Fuerza resultante sobre el ala de un avión

También en el caso de un ala de avión, la depresión (por encima del ala) es en realidad una presión inferior a la presión atmosférica circundante

Fuerza ejercida por el agua sobre la pared de un acuario, estanque o piscina

Aquí mostramos un método para calcular la fuerza ejercida sobre las paredes de un recipiente:

      1 - Medir el nivel de agua en centímetros.
      2 - Medir la longitud o el ancho (dependiendo de cómo sea la pared), siempre en centímetros.
      3 - Multiplicar los dos valores juntos. El resultado es el área en centímetros cuadrados de la pared vertical expuesta a la presión del agua.
      4 - Retomar la altura del agua en centímetros y dividirla por 1020 para obtener la presión en Bar (Decanewton por centímetro cuadrado).
      5 - Dividir por 2 si es una pared vertical, de lo contrario dejar como tal si es el fondo.
      6 - Multiplicar el primer resultado por el segundo para obtener la fuerza en daN. Multiplicarla por 10 para obtenerla en N.

La fuerza en daN es aproximadamente igual al peso en kilogramos (relación 9,81 a 10).

Segundo método: Utilizar el siguiente módulo de cálculo

Cálculo de la fuerza ejercida por el agua en un acuario, estanque o piscina
Nivel del agua:
cm
Longitud del acuario:
cm
Ancho del acuario:
cm
Resultados:
Volumen de agua: 250,0 litros
Presión ejercida en el fondo: 0,49 N por cm2
Fuerza ejercida en el fondo: 2 452 N
Fuerza sobre las paredes verticales largas: 1 226 N
Esto es, un empuje de: 125 kg
Fuerza sobre las paredes verticales cortas: 613 N
Esto es, un empuje de: 63 kg

Cabe señalar que este último módulo de cálculo también puede utilizarse para un depósito en forma de paralelepípedo rectangular. En este último caso, si el líquido almacenado es diferente al agua, basta multiplicar simplemente todos los resultados (excepto el volumen) por la densidad del líquido para obtener los valores correctos.

Lista de abreviaturas de las unidades de fuerza, presión y superficie

Unidades de fuerza

  • nN - Nanonewton
  • µN - Micronewton
  • mN - Millinewton
  • N - Newton - 1 newton es la fuerza que acelera una masa de 1 kg de 1 m/s².
  • daN - Decanewton
  • kN - Kilonewton
  • MN - Meganewton
  • GN - Giganewton
  • pal - Poundal - fuerza de 1 lb ft/s² o 0.138254954376 N
  • lbf - Pound Force - libra-fuerza ≈4,4482216 N
  • kip - unidad de fuerza igual a 1000 lbf o 4448.2216 N

Unidades de presión

  • Pa - Pascal (Newton por metro cuadrado)
  • Dyn/cm² - Dina por centímetro cuadrado (1 Dina = 10 micronewton)
  • mBar - MilliBar
  • Bar - Presión ejercida por una fuerza de un decanewton sobre un centímetro cuadrado (aprox. 1kg por cm² - 1,019716213 exactamente - )
  • Torr - Presión ejercida por una columna de un milímetro de mercurio
  • Atm - Atmósfera, presión atmosférica: 1013.25 miliBar o 760 milímetros de mercurio
  • Psi - Pound-force per Square Inch, presión ejercida por una libra sobre una pulgada cuadrada
  • Ksi - KiloPound per Square Inch, presión ejercida por mil libras sobre una pulgada cuadrada

Unidades de superficie

  • nm² - Nanómetro cuadrado
  • µm² - Micrómetro cuadrado
  • mm² - Milímetro cuadrado
  • cm² - Centímetro cuadrado
  • dm² - Decímetro cuadrado
  • m² - Metro cuadrado
  • dam² - Decámetro cuadrado
  • in² - Square inch - Pulgada cuadrada = 6,4516 cm²
  • ft² - Square foot - Pie cuadrado = 929.0304 cm² o 0.0929 m² (144 in²)
  • yd² - Square yard - Yarda cuadrada = 0.83612736 m² (9 ft² o 1296 in²)