MATERIAL DE APOYO 2

Que es la Presión

La presión (símbolo P) es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea. 

En el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton (N) actuando uniformemente en un metro cuadrado (m²). En el Sistema Inglés la presión se mide en libra por pulgada cuadrada (pound per square inch o psi) que es equivalente a una fuerza total de una libra actuando en una pulgada cuadrada.

La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:

P  =  F  /  S

Cálculo de presión

1.- Calcula la presión sobre cada una de las caras de un ladrillo sabiendo que el peso total es de 20 newtons  y sus dimensiones son 20cm, 10cm y 8 cm

Solución:   

Área de la cara a: 

A = 20 x  l0 = 200 cm²  =  2 10 ^-2  m²

P = F / S = 20 N / 2 10^-2  m²  = l.000 Pascal

Área de la cara b:

 A =20 x 8 = 160cm ² =  l,6 · l0^-2  m²     P =  F/S = 20 N / 1,6  ·l0^-2    m²    = l.250Pa

 Área de la cara c:

 A = 10.8 = 80cm² = 8 · 10^-3  m²

P = F / S = 20N /  8·10^-3 m² = 2500  Pa.

2.- Calcula la presión que ejerce un cilindro de acero de 2 kg, de masa, apoyado por una de sus bases que tiene 3 cm de radio.

Necesitamos la fuerza que hace el cilindro sobre el apoyo, es decir, su peso

   F = m·g = 2 · 9,8 = 19,6 N   (masa por aceleración de gravedad)

   Donde  g = aceleración de gravedad  = 9,8  m / seg²

Y  también calculamos la superficie de apoyo que para  un círculo de radio 0,03 m

 S  = π x r²  = 3,1416 x  (0,03)²

 Por  tanto S = 0,00283 m²     

Metemos esto en la fórmula de la presión y:

Tenemos         P = F / S         P =  19,6 N / 0,00283 m²  = 6926  pa

Ejercicos para practicar:

1. Calcula la presión que ejerce Luis cuando está sobre sus dos pies suponiendo que cada pie tiene una superficie de 200 cm² y que Luis tiene una masa de 70 kg.
2. Una fuerza de 40 N está ejerciendo 60000 Pa, calcula la superficie de apoyo. Calcula la superficie de apoyo.
 Soluciones:
1.   17150 Pa
2.   6,67 · 10^-4 m²