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Los ingenieros a menudo miden o calculan la presión en unidades métricas. La unidad de presión es el Pascal, o un newton de fuerza por metro cuadrado de área. La conversión de presión a kilopascales (kPa), que equivale a 1,000 pascales, abreviará valores de presión grandes. Solo debe considerar la cantidad de fuerza que actúa perpendicular a la superficie. El kPa es también la unidad de tensión normal, axial, de esfuerzo cortante o tangencial. Calcular el esfuerzo o la presión es una cuestión de determinar el vector de fuerza correcto y el área de sección transversal correcta.
Escriba toda la información que tenga sobre su problema en el papel. Para un problema tridimensional, debe tener un vector de fuerza y alguna definición para el objeto que está analizando como mínimo. Si es posible, dibuje un bosquejo del problema. En el ejemplo, el objeto es un cilindro con un radio de 0,5 m. La fuerza es de 20 kilonewtons (kN) que actúa en el centro de la superficie superior en un ángulo de 30 grados desde la perpendicular. La fuente es la superficie superior, que es plana y perpendicular a la línea central del cilindro.
Convierta el vector de fuerza en sus componentes axial y tangencial. Las conversiones para este ejemplo son: Axial = F (a) = F_cos (alpha) = 20_cos (30) = 17.3 kN Tangencial = F (t) = F_sin (alpha) = 20_sin (30) = 10 kN
Calcule el área de la sección transversal perpendicular al componente axial. En este ejemplo: A = (pi) _r ^ 2 = (pi) _0.5 ^ 2 = 0.785 m ^ 2
Divida la fuerza axial por el área de la sección transversal. P = F (a) / A = 17.3 N / 0.785 m ^ 2 = 22.04 kPa