Question

Como puede determinar la fuerza a partir de la presión?

Answer 1

Lo primero es aclarar los dos conceptos: fuerza y presión. En términos de mecánica newtoniana fuerza= masa * aceleración. La masa es la medida del contenido de materia de un cuerpo, diferente al peso. De esta forma la masa de un objeto es la misma en la tierra que en la luna, mientras su peso varía por la aceleración (representada en este caso por la gravedad). La aceleración es una medida del cambio en la velocidad. De modo que si se conduce un coche a 100 km/h (kilómetros por hora) y en un segundo se acelera a 110 km/h, se habla de una aceleración de 10 km/seg (10 kilómetros por segundo). El peso resulta de multiplicar la masa de un cuerpo por la gravedad (aceleración hacia el centro del planeta). De esta forma el peso es una fuerza. Pero toda masa se puede ver acelerada de otras formas y de varias a la vez. Así, hay muchos tipos de fuerzas dependiendo de las aceleraciones aplicadas sobre una masa. Lo que debe quedar claro es que para hablar de fuerza debe estar presente una masa afectada por una aceleración. El caso de la presión es más complejo; pues la presión no es una fuerza, de modo que no es correcto hablar de fuerza de presión. Para hablar de presión se requieren dos elementos: una fuerza y un área. De modo que la fórmula para calcular la presión es P=F/A donde P= presión, F= fuerza y A= área. Y se define como la fuerza aplicada sobre la unidad de área. En este caso estaríamos hablando de una fuerza distribuida, es decir una fuerza que se aplica distribuyéndola en un área determinada. Es a esto a lo que se le llama esfuerzo, en este caso esfuerzo de presión. De la fórmula se deduce que para una misma fuerza, la presión es mayor para áreas menores. Por ejemplo: si presionamos sobre nuestro brazo con un dedo aplicando una fuerza x, tendriamos una presión igual a la fuerza x dividida por el área de la punta del dedo que presiona. Si en vez de presionar con el dedo lo hacemos con la punta de un alfiler, que tiene un área mucho menor, la presión se incrementa con la misma fuerza x, y sin que la fuerza x sea muy grande seguramente el alfiler penetrará en la piel por estar ejerciendo una presión mayor. El caso del individuo que se acuesta de espaldas sobre una cama de tachuelas tiene su explicación en este principio físico de presión: aunque el individo sea pesado (fuerza), el área sumada de todas las tachuelas es suficiente (o debería serlo) para que la presión sea poca y no le cause daño al cuerpo. En conclusión no se debe hablar de fuerza de presión sino de esfuerzo de presión; y la fórmula para calcularlo es P=F/A; se define como la fuerza aplicada sobre la unidad de área. El esfuerzo de presión busca generar aplastamiento en un cuerpo; pero hay otro tipo de esfuerzos: el esfuerzo de tensión (alargamiento), esfuerzo cortante (cizalladura o corte) y esfuerzo de torsión ( como el que se aplica a una prenda de vestir después de lavarla, retorsiéndola para eliminar el exceso de humedad).

Answer 2

Se sabe que:
P=F/a
Simplemente, si se tiene la presión, se despeja fuerza de la fórmula y que:
F=P*a