Cómo calcular la fuerza basada en la presión

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Por Steven Holzner

La presión y la fuerza están relacionadas, así que puedes calcular una si conoces la otra usando la ecuación física, P = F/A. Debido a que la presión es la fuerza dividida por el área, sus unidades de medidor-kilogramo-segundo (MKS) son newtons por metro cuadrado, o N/m2. En el sistema de pie-libra-segundo (FPS), las unidades son libras por pulgada cuadrada, o psi.

La unidad newtons por metro cuadrado es tan común en física que tiene un nombre especial: el pascal, que equivale a 1 newton por metro cuadrado. El pascal se abrevia como Pa.

No es necesario estar bajo el agua para experimentar la presión de un fluido. El aire también ejerce presión, debido al peso del aire sobre ti. Aquí está la presión que el aire ejerce sobre ti a nivel del mar:

La presión atmosférica al nivel del mar es una presión estándar a la que la gente se refiere como 1 atmósfera (abreviada atm):

Si se convierte una atmósfera a libras por pulgada cuadrada, es de aproximadamente 14.7 psi. Eso significa que 14.7 libras de fuerza están presionando cada pulgada cuadrada de su cuerpo a nivel del mar.

Su cuerpo se contrarresta con 14.7 psi, así que usted no siente ninguna presión sobre usted en absoluto. Pero si de repente te transportaran al espacio exterior, la presión interna del aire que te empuja desaparecería, y todo lo que quedaría serían las 14.7 libras por pulgada cuadrada que tu cuerpo ejercía hacia afuera. No estallarías, pero tus pulmones podrían estallar si intentaras contener la respiración. El cambio en la presión también podría causar que el nitrógeno en su sangre forme burbujas y le provoque las curvas!

He aquí un ejemplo de un problema de presión usando la presión del agua. Digamos que usted está en la piscina de su vecino, esperando cerca del fondo hasta que sus vecinos dejen de tratar de perseguirlo y regresen a la casa. Usted está cerca de la parte más profunda de la piscina, y usando el manómetro que siempre lleva, usted mide la presión en el dorso de su mano de la siguiente manera

¿Qué fuerza ejerce el agua en el dorso de la mano? El dorso de su mano tiene un área de aproximadamente

Razona que si P = F/A, entonces lo siguiente es cierto:

F = PA

Conectando los números y resolviendo te da la respuesta:

Yikes. ¡Mil newtons! Sacas tu calculadora subacuática y descubres que pesa unas 230 libras. Las fuerzas se acumulan rápidamente cuando estás bajo el agua porque el agua es un líquido pesado. La fuerza que sientes es el peso del agua sobre ti.

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